适用于ｓｐｉｃｅ级仿真的电荷泵电路的行为级模型制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于ｓｐｉｃｅ级仿真的电荷泵电路的行为级模型，该行为级模型中至少包括两个并联的浮置衬底的ＭＯＳ晶体管传输门，实现输出电压对电源库提供的输入电压的选择。利用电荷泵电路的输入控制信号经过电平转换电路转换成能够正确控制上述晶体管传输门的控制信号，从而控制传输门最终的输出状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于spice级仿真的电荷泵电路的行为级模型。
技术介绍
在仿真Flash(闪存)电路高压性能的过程中，通常的做法是将电荷泵(charge pump)直接引入进行仿真。而这样会导致使用spice级的仿真器仿真时速度较慢，由于 flash的工作模式较多，在检查功能的同时还需要检查flash的高压漏电(leakage)和放电 (discharge)时间，而这些性能的检查往往需要进行边界条件(corner)分析。系统仿真时 间的长短直接影响设计的周期。经过分析，在对仿真平台(test bench)进行优化以后，发 现电荷泵的仿真是影响仿真时间的主要因素。 为了加快仿真速度，就需要提供"行为级"模型来加快仿真速度，因为是性能仿真， 所以仍然采用spice级(spice level)的仿真器进行仿真。现在可以采用verilog A语言 实现电荷泵的行为级模型，也可以在eldo中使用特定的功能块实现电荷泵的行为级模型。 但是verilog A和eldo的功能块都依赖于特定的仿真器。Verilog A和普通的电路集成仿 真需要用AMS等高级别的软件才行，而eldo中的功能块仅仅适用于eldo，与别的仿真器不 兼容。故上述的电荷泵行为级模型不能在spice级的仿真器上使用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种适用于spice级仿真的电荷泵电路的行为 级模型，其能使用在spice级仿真器中提高仿真速度。 为解决上述技术问题，本专利技术的所述行为级模型至少包括一个NMOS晶体管传输 门或一个PM0S晶体管传输门； 所述NM0S晶体管传输门的输入电压为由spice电源库提供的负电压，NM0S晶体管传输门的控制信号为由电荷泵电路的输入控制信号经第一电平转换电路转换而得，使所述NM0S晶体管传输门的输出为输入电压或浮空，从而实现负电压电荷泵的行为； 所述PM0S晶体管传输门的输入电压为由spice电源库提供的正电压，PM0S晶体管传输门的控制信号为由电荷泵电路的输入控制信号经第二电平转换电路转换而得，使所述PMOS晶体管传输门的输出为输入电压或浮空，从而实现正电压电荷泵的行为。 本专利技术还提供一种适用于spice级仿真的电荷泵电路的行为级模型，至少包括两组MOS晶体管传输门中的一组，两组MOS晶体管传输门分别为由两个浮置衬底的NMOS晶体管传输门并联而成和由两个浮置衬底的PMOS晶体管传输门并联而成； 所述两个NMOS晶体管传输门的输入电压分别为由spice电源库提供的负电压VNEG1和VNEG2，所述两个NMOS晶体管传输门的控制信号为由电荷泵电路的输入控制信号分别经第一电平转换电路转换而得，使所述两个并联的浮置衬底的NMOS晶体管传输门的输出为对输入电压VNEG1和VNEG2的选择或浮空，从而实现负电压电荷泵的行为； 所述两个PMOS晶体管传输门的输入电压为由spice电源库提供的正电压VP0S1和VP0S2，所述两个PMOS晶体管传输门的控制信号为由电荷泵电路的输入控制信号分别经 第二电平转换电路转换而得，使所述两个并联的浮置衬底的PMOS晶体管传输门的输出为 对输入电压VP0S1和VP0S2的选择或浮空，从而实现正电压电荷泵的行为。 本专利技术的适用于spice级仿真的电荷泵电路的行为级模型，采用电源库提供具体 电位值，利用晶体管搭建的传输门和相关控制信号的电平转换(level shift)电路，利用控 制信号控制各个传输门的状态，最终实现输出端电平的变化。该模型可以替代电荷泵进行 flash电路的高压性能仿真，包括功能，漏电，放电时间的仿真。采用该模型和flash电路进 行协同仿真，大大加快了仿真速度，降低了设计验证周期。附图说明 下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明 图1为本专利技术的行为级模型中NMOS晶体管传输门的具体实例； 图2为本专利技术的行为级模型中PMOS晶体管传输门的具体实例； 图3为本专利技术中的第一电平转换电路的模块示意图； 图4为本专利技术中的第二电平转换电路的模块示意图。具体实施例方式本专利技术的适用于spice级仿真的电荷泵电路的行为级模型，采用spice电源库提 供具体电位值，利用晶体管搭建传输门和相关控制信号的电平转换(level shift)电路，利 用控制信号控制各个传输门的状态，最终实现输出端电平的变化，完成对电荷泵电路的仿真。 本专利技术的行为级模型的最基本构架为至少包括一个NMOS晶体管传输门或一个 PMOS晶体管传输门；其中NMOS晶体管传输门的输入电压为由spice电源库提供的负电压， NMOS晶体管传输门的控制信号为由电荷泵电路的输入控制信号经第一电平转换电路转换 而得，使NMOS晶体管传输门的输出为输入电压或浮空，从而实现负电压电荷泵的行为；其 中PMOS晶体管传输门的输入电压为由spice电源库提供的正电压，PMOS晶体管传输门的 控制信号为由电荷泵电路的输入控制信号经第二电平转换电路转换而得，使PMOS晶体管 传输门的输出为输入电压或浮空，从而实现正电压电荷泵的行为。 本专利技术还提供一种仿真电荷泵行为的行为级模型的构架，其为至少包括两组 MOS晶体管传输门中一组，该两组MOS晶体管传输门分别为由两个浮置衬底NMOS晶体管传 输门并联而成和由两个浮置衬底PMOS晶体管传输门并联而成，其中NMOS晶体管传输门用 于传输负高压(相对于输入控制信号而言)，PMOS晶体管传输门用于传输正高压(相对于 输入控制信号而言)。两个并联的浮置衬底的NMOS晶体管传输门(见图l)，利用传输门的 控制信号pen和pent控制传输门的输出VNEG等于VNEG1或VNEG2或浮空，其中VNEG1和 VNEG2为由spice电源库提供的负电压。而两个并联的浮置衬底的PMOS晶体管传输门类 似(见图2)，利用传输门控制信号p印和p印t来控制PMOS晶体管的输出VPOS为VP0S1或 VP0S2或浮空，其中VP0S1和VP0S2为由spice电源库提供的正电压。其中控制信号pen, pent，p印和p印t分别由电荷泵电路的输入控制信号penin，pen2in，p印in和p印2in经过 电平转换电路转换而来。在NMOS晶体管传输门中，控制信号pen和pent为分别将电荷泵电路的输入控制信号penin和pen2in经第一电平转换电路转换而来(见图3)，原理为如所 述输入控制信号penin或(和)pen2in为零电平Vgnd，第一电平转换电路用于将该输入控 制信号转换成由spice电源库提供的负电压VNEG1和VNEG2中较小的一个值作为NM0S晶体 管传输门的控制信号；如输入控制信号penin或pen2in为高电平Vpwr，第一电平转换电路 用于直接输出该高电平Vpwr作为NMOS晶体管传输门的控制信号。而在PMOS晶体管传输门 中，控制信号P印和P印t为分别将电荷泵电路的输入控制信号p印in和p印2in经第二电平 转换电路转换而来(见图4)，如所述输入控制信号p印in或(和)p印2in为零电平Vgnd， 第二电平转换电路用于将该输入控制信号转换成由所述spice电源库提供的正电压VP0S1 和VP0S2中较大的一个值作为PM0S晶体管传输门的控制信号；如输入控制信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于ｓｐｉｃｅ级仿真的电荷泵电路的行为级模型，其特征在于：所述行为级模型至少包括一个ＮＭＯＳ晶体管传输门或一个ＰＭＯＳ晶体管传输门；所述ＮＭＯＳ晶体管传输门的输入电压为由ｓｐｉｃｅ电源库提供的负电压，ＮＭＯＳ晶体管传输门的控制信号为由电荷泵电路的输入控制信号经第一电平转换电路转换而得，使所述ＮＭＯＳ晶体管传输门的输出为输入电压或浮空，从而实现负电压电荷泵的行为；所述ＰＭＯＳ晶体管传输门的输入电压为由ｓｐｉｃｅ电源库提供的正电压，ＰＭＯＳ晶体管传输门的控制信号为由电荷泵电路的输入控制信号经第二电平转换电路转换而得，使所述ＰＭＯＳ晶体管传输门的输出为输入电压或浮空，从而实现正电压电荷泵的行为。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董乔华，
申请(专利权)人：上海华虹NEC电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]