本期主要介紹下MOS管的基礎(chǔ)。我們知道在射頻微波電路中Cascode和吉爾伯特單元是最為常見(jiàn)的電路結(jié)構(gòu)(LNA、PA、Mixer、VGA、PS等電路中常常有使用到),那么在開(kāi)聊這些稍微復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)之前,咋門(mén)先看看下面的一個(gè)簡(jiǎn)化的電路,大家可先停下來(lái),思考下: 問(wèn)題導(dǎo)入:如下圖所示,假定Vth0=0.7V,忽略溝道調(diào)制效應(yīng)和體效應(yīng)(即lambda=0,gama=0),分析下圖中電路,當(dāng)Vx從0V變化到3V時(shí),Ix是怎么樣的一個(gè)響應(yīng)曲線,同時(shí)M1管子是怎么樣工作的???
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(小提示:大家伙可以分三種情況((0,1);(1,1.2);(1.2,3))去討論結(jié)果,如果有疑問(wèn)可以加微波射頻網(wǎng)的小編好友然后入群討論,文末有小編的微信二維碼) 好了,言歸正傳,本篇博文的主要目的是:希望通過(guò)總結(jié)概括MOS管的基礎(chǔ)知識(shí),1:給在校學(xué)生一個(gè)學(xué)習(xí)提綱;2:給正在求職面試的同學(xué)一個(gè)方便查閱的途徑;3:也希望本期內(nèi)容可以給從業(yè)人員一個(gè)溫故而知新的小文庫(kù)。因此,下面將按照如下內(nèi)容進(jìn)行展開(kāi):
基本概念 1)定義 MOS管,是MOSFET的簡(jiǎn)寫(xiě)(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET),MOSFET即為金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,當(dāng)然我們平時(shí)還是叫MOS管比較自然一點(diǎn),當(dāng)然我們?cè)趯?shí)際工程中為了把NMOS和PMOS做在一起,用的比較多的還是CMOS(互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體)。 看完上面的一段話,大家伙兒是不是還是一臉蒙圈,拋磚老哥你在說(shuō)什么???你寫(xiě)的漢字我都認(rèn)識(shí),但為何我的大腦,任然不知道你在講啥?。。?! ? ? 小老弟/小姐妹兒,咱不急,我們接著往下看—— 2)結(jié)構(gòu) MOS管分為NMOS和PMOS,我們先拋開(kāi)各種復(fù)雜的工藝流程不說(shuō),先看看NMOS它的廬山真面目,如下所示:
首先搞明白我們?yōu)槭裁匆鯩OS,其實(shí)簡(jiǎn)單地說(shuō)就是我們需要有一個(gè)器件可以以小博大,四兩撥千斤,通過(guò)較小的電壓去實(shí)現(xiàn)對(duì)大的電壓擺幅的輸出(也就是放大作用,當(dāng)然也可以是控制有無(wú)輸出,即也可以做開(kāi)關(guān))。 ? 好了,既然MOS管是用來(lái)做控制(以小博大)器件的,那么必然有這樣一個(gè)三角關(guān)系:A和B作為發(fā)起方和受用方,而C呢就作為調(diào)控方,就好像上面的一根小小的管子,把兩杯水給安得明明白白。 在實(shí)際的工藝中,咱們就見(jiàn)到了如上圖提到的NMOS結(jié)構(gòu),其中D和S就是發(fā)起方和受用方,我們通常把D叫做漏極,把S叫做源極(當(dāng)然只是這么叫,在某些特定的電壓下,他哥倆的身份是可以互換的),然后G我們把它叫做柵極(就是中間人,你也可以把它叫做以小博大的皮條客),皮條客G柵極為了避免有一天東窗事發(fā),干活的時(shí)候會(huì)用一層薄薄的絕緣氧化物薄膜把自己和D、S隔離開(kāi)來(lái),也就是上面的氧化物有一層tox的厚度。那么D和S的距離,也就是等效柵長(zhǎng),我們叫做MOS管的等效溝道長(zhǎng)度Leff,(話說(shuō),臺(tái)積電準(zhǔn)備在2025年把控制D和S的距離在量產(chǎn)到2nm,而韓國(guó)三星更為恐怖,他準(zhǔn)備在2027年把D和S的距離量產(chǎn)到1.4nm了,什么,國(guó)內(nèi)呢?這個(gè)嘛,不清楚,大家伙可以留言討論) 對(duì)了,MOS管的中文全稱叫啥來(lái)著?哦,金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,那么這里我們就把金屬D、S、G以及氧化物薄膜為基礎(chǔ)的場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)介紹完了,然后所謂半導(dǎo)體嘛,自然就是說(shuō)咱們的這些個(gè)柵極G、漏極D、源極S以及氧化物薄膜的辦公室,當(dāng)然他們的辦公室不是隨隨便便選個(gè)場(chǎng)地就玩完,他們是選中了以低摻雜濃度的P襯底為場(chǎng)地,為了不壞事,場(chǎng)地和所謂的G、D、S盡量不要發(fā)生辦公室戀情,至少不要影響到G、D、S干活,因此在NMOS中的P襯底所謂的低摻雜就是說(shuō)正常情況下基本不導(dǎo)電,只是提供場(chǎng)地的作用(當(dāng)然,都說(shuō)日久生情,我們的襯底有時(shí)候也會(huì)對(duì)MOS管產(chǎn)生一些情愫和影響,我們?cè)诤竺娴腗OS管的二級(jí)效應(yīng)中,會(huì)繼續(xù)來(lái)聊聊這段孽緣)。 好了,上面我們大概了解了MOS管的作用的基本構(gòu)成,在實(shí)際使用中,一般我們會(huì)用互補(bǔ)型的金氧半場(chǎng)效晶體管工藝,也就是大名鼎鼎的CMOS工藝,其結(jié)構(gòu)如下圖所示:
大家肯定會(huì)說(shuō),城市套路深,我要回農(nóng)村,咱家又不是沒(méi)地,干嘛委屈自己擠在一起干活? ? 我想說(shuō)的是,小伙子光家里有地還不行啊,畢竟現(xiàn)在是公元2022年,現(xiàn)代社會(huì)講求的是高效與合作共贏嘛!那么當(dāng)我們把NMOS和PMOS放在一起的時(shí)候,往往可以達(dá)到事半功倍的效果,不過(guò)話又說(shuō)回來(lái),他倆經(jīng)營(yíng)的事業(yè)還是有點(diǎn)不一樣的,NMOS和PMOS形成溝道的先決條件都是需要?jiǎng)輭倦妷旱淖兓?,因此天然而言,其存底摻雜的類型就有點(diǎn)區(qū)別,就好像雖然在商場(chǎng)里面大家都是做生意的,但是還是需要做一些隔間來(lái)區(qū)分各自的功能性,那么在CMOS工藝中,就是在P襯底上面做一個(gè)N-Well,然后PMOS就可以做到這個(gè)N-WELL里面了,這樣PMOS和NMOS就可以愉快地在一起玩耍了。 3)表示符號(hào) 為了在交流過(guò)程中更加順暢,我們的物理學(xué)家和工程師們就對(duì)NMOS和PMOS的表示符號(hào)進(jìn)行了一些定義,這個(gè)就好像我們中國(guó)的傳統(tǒng)象形文字一樣,見(jiàn)下圖所示:
在(a)、(b)、(c)中均是NMOS和PMOS的象形符號(hào),大家可以按照自己的喜好去用,一般來(lái)說(shuō)我們會(huì)把襯底的端電壓(B,Bulk)接到地或者VDD上面,因此用(b)、(c)的時(shí)候要多一些,其中(c)的符號(hào)表達(dá)式在數(shù)字電路中用的比較多(表示開(kāi)關(guān))。 4)常見(jiàn)版圖實(shí)例 相信大家在面試的時(shí)候,很多面試官為了考查大家對(duì)NMOS和PMOS管子的結(jié)構(gòu)是否理解的清楚,經(jīng)常會(huì)叫大家繪制出最為典型的反相器的截面圖,因此大家對(duì)上面給出的NMOS與PMOS的截面圖還是要多多理解下。這里給出一個(gè)經(jīng)典的反相器的原理圖和版圖(并非截面圖),供大家參考。
好了,聊完基本的MOS管概念,下面我們進(jìn)入一點(diǎn)數(shù)學(xué)的環(huán)節(jié)(不要被嚇著,其實(shí)這些數(shù)學(xué)公式也就是物理現(xiàn)象的一種表示方式,就和我們上面提到的象形文符號(hào)一樣的,他使我們的表達(dá)更加精煉,因此在這篇博文中我們不做數(shù)學(xué)推導(dǎo),只做大自然的搬運(yùn)工),那么下面就來(lái)討論下,到底這個(gè)MOS管咋個(gè)工作的?。?! MOS管的I/V特性 如前面所說(shuō),我們研究I/V特性不是為了推導(dǎo)而推導(dǎo),只是為了讓我們更加清楚地了解MOS管的工作狀態(tài),在后續(xù)的表達(dá)中可以更加簡(jiǎn)潔精煉,因此我們本部分重點(diǎn)討論MOS管的工作狀態(tài)(主要討論NMOS管,PMOS其實(shí)很多時(shí)候就是多一個(gè)負(fù)號(hào),大家可以自行分析下),以及如何判斷工作狀態(tài),附帶地根據(jù)數(shù)學(xué)公式繪制出各個(gè)狀態(tài)下的I/V特性。 1)導(dǎo)通特性
如上圖所示,當(dāng)我們不斷升高VG,會(huì)有什么事情發(fā)生呢???我們可以看到柵極和襯底之間會(huì)等效成一個(gè)電容板,那么VG電壓升高,堆積在柵極金屬板的電荷就開(kāi)始變多了,當(dāng)電荷多到形成了一個(gè)溝道,這個(gè)時(shí)候D和S就會(huì)被導(dǎo)通,此時(shí)我們的VG就是所謂的“閾值電壓”,VTH電壓。我們接著繼續(xù)提高VG,此時(shí)溝道里面的電荷密度繼續(xù)增加,導(dǎo)致漏源電流進(jìn)一步增加。好了,那么我們剛剛提到的VTH是一個(gè)定性分析出來(lái)的量,下面我直接給出半導(dǎo)體物理里面VTH的計(jì)算公式:
其中 是多晶硅柵和襯底的功函數(shù)之差的電壓值, 里面的Nsub是襯底的摻雜濃度,q是電子電荷,ni是硅的本征載流子濃度,Qdep是耗盡區(qū)的電荷,Cox是單位面積的柵氧化層電容。 當(dāng)然我們實(shí)際計(jì)算不可能用上面的數(shù)學(xué)公式,因?yàn)檫@些個(gè)參數(shù),我等凡人怕是不好測(cè)試到哦,當(dāng)然就算是燒爐子的老師傅怕也是不好得到上面的參數(shù)進(jìn)而求解到VTH,那么我們?cè)趺磥?lái)得到VTH 呢?下面且聽(tīng)我把IV特性函數(shù)細(xì)細(xì)道來(lái),當(dāng)然現(xiàn)在的工藝大廠們一般SPICE參數(shù)里面會(huì)有一個(gè)VTH0,我們可以直接用。 2)I/V曲線函數(shù)關(guān)系
首先我們還是假設(shè)在NMOS管的柵極加上VG,源極S接地,漏極加一個(gè)VD電壓,然后根據(jù)下面的公式(看不太明白沒(méi)關(guān)系,可以到群里或者加作者好友留言討論):
好了,不管推導(dǎo)過(guò)程的話,我們直接可以得到NMOS的漏極電流ID的數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá):
也就是說(shuō),此時(shí)我們的電流與載流子遷移率、單位長(zhǎng)度電容、VGS、VTH以及VDS的值相關(guān)(拋物線方程),我們對(duì)ID求一個(gè)關(guān)于VD的偏導(dǎo)并令其為0,此時(shí)就可以看到想要ID獲得最大值,ID為:
Bingo,相信學(xué)過(guò)模擬電路的大家,此時(shí)對(duì)ID,max的值有一點(diǎn)點(diǎn)印象了吧,哈哈,他就是咋門(mén)NMOS管飽和時(shí)的電流啦,也就是說(shuō),當(dāng)VD=VGS-VTH時(shí),咱們的NMOS管的電流將會(huì)趨于穩(wěn)定,也就是達(dá)到飽和狀態(tài)(這個(gè)我們待會(huì)后面再來(lái)討論)。 這里我們需要對(duì)上面公式中的兩個(gè)參數(shù),單獨(dú)拉出來(lái)說(shuō)一說(shuō): 1是我們的VGS-VTH,這就是大名鼎鼎的“過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓”,怎么說(shuō)呢,為了形象地理解的話,我們VG剛剛達(dá)到VTH時(shí)就可以開(kāi)啟,但是我們繼續(xù)加電壓(也就是VG-VTH還有余糧了),這個(gè)時(shí)候,是不是就驅(qū)動(dòng)的飛起了,所以我們這么理解過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓沒(méi)毛病吧(哈哈,先這么理解吧,其實(shí)這個(gè)說(shuō)法還是有點(diǎn)點(diǎn)值得考究的)。 2是我們的W/L,這就是我們?cè)谌粘9ぷ髦刑岬降摹皩掗L(zhǎng)比”,在上面的公式中通過(guò)調(diào)節(jié)寬長(zhǎng)比可以改變整個(gè)MOS管的最大輸出電流,在后續(xù)的博文中我們還會(huì)討論到寬長(zhǎng)比對(duì)跨導(dǎo),噪聲,線性度等等的影響。 好了,到目前為止我們大概討論三種電流電壓狀態(tài)【哈哈,此時(shí)的你心里是不是在想:什么,什么?哪來(lái)的三種?拋磚老哥你沒(méi)騙我吧,我明明才看到1種啊,就是你說(shuō)的VDS=VGS-VTH,我天,難道我眼花了?】好吧,我們把時(shí)間調(diào)回本節(jié)開(kāi)始的地方: 1.當(dāng)VG小于VTH時(shí),此時(shí)我們的管子截止,也就是我么所謂的截止區(qū),電流為0; 2.當(dāng)VG大于VTH,且VDS≥VGS-VTH,此時(shí)管子處于飽和區(qū),電流為:
3.當(dāng)VG大于VTH,且VDS<VGS-VTH,此時(shí)為三極管區(qū)(也有叫線性區(qū)的),此時(shí)電流為
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好了,就這些,大家伙自個(gè)體會(huì)吧(可能看到這里還是有點(diǎn)繞,沒(méi)關(guān)系后面我們還有一個(gè)比較容易判定工作在哪個(gè)區(qū)的方法) 3)跨導(dǎo)的表達(dá) 這部分內(nèi)容,就偷個(gè)懶,不在贅述其基本由來(lái),直接根據(jù)上面的電流公式進(jìn)行一個(gè)關(guān)于輸入電壓的求偏微分,即當(dāng)管子處于飽和區(qū)時(shí):
當(dāng)管子處于三極管區(qū)(線性區(qū))時(shí):
通過(guò)跨導(dǎo)的大小我們就可以知道該管子四兩撥千斤的能力,也就是說(shuō),VGS稍微變動(dòng)一下咱門(mén)的ID就可以有較大的變化,gm就是衡量這個(gè)四兩撥千斤能力的值。 4)如何快速判斷NMOS管的工作狀態(tài)
這里承接上面判斷NMOS管的工作區(qū)部分,通過(guò)上圖我們可以知道: 1.我們看橫坐標(biāo),當(dāng)VGS小于VTH時(shí),即豎虛線左邊,管子截止,處于截止區(qū); 2.看橫軸VGS大于VTH時(shí),斜虛線為VD=VGS-VTH,斜虛線上方為VDS大于VGS-VTH,管子處于saturation,即飽和區(qū); 3.繼續(xù)看橫軸VGS大于VTH時(shí),斜虛線為VD=VGS-VTH,斜虛線下方為VDS小于VGS-VTH,管子處于Triode,即三極管區(qū)或者叫線性區(qū); 好了,現(xiàn)在各個(gè)工作區(qū)的區(qū)分條件大家應(yīng)該比較清楚了,那么在來(lái)補(bǔ)充一個(gè)概念,就是當(dāng)我們的MOS用于開(kāi)關(guān)的時(shí)候,開(kāi)啟時(shí)是處于什么狀態(tài)呢?此時(shí)開(kāi)啟電阻又是多少?好了這個(gè)問(wèn)題大家就自行下來(lái)找答案或者到群里討論吧。 MOS管的二級(jí)效應(yīng) 說(shuō)到MOS管的二級(jí)效應(yīng),其實(shí)呢,主要就是我們?cè)谥傲牡降哪嵌我r底與源極之間的孽緣、溝道長(zhǎng)度效應(yīng)和亞閾值導(dǎo)通特性。
1)體效應(yīng) 說(shuō)到體效應(yīng),在之前我們都是默認(rèn)襯底端接電到了GND,也就是說(shuō)我們默認(rèn)把VSB的值認(rèn)為是一個(gè)固定值,那么VTH就可以根據(jù)之前的公式去求得,BUT,我們知道當(dāng)VB變得更負(fù)(或者說(shuō)VSB的相對(duì)值變得更負(fù)),那么將有更多的空穴被吸引到襯底電極,進(jìn)而留下來(lái)了大量的電荷,使得耗盡層變得更寬
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因此,此時(shí)受體效應(yīng)影響的閾值電壓VTH的新的計(jì)算公式有如下表示:
VTH0就是之前的那個(gè)閾值電壓,一般我們工藝廠家會(huì)在SPICE文件中給出這個(gè)值,而VSB就是MOS管源極與襯底接觸的電壓差。
?為體效應(yīng)系數(shù),同樣的,一般我們工藝廠家會(huì)在SPICE文件中給出這個(gè)值,在我們計(jì)算的時(shí)候直接帶進(jìn)去就可以的。 2)溝道調(diào)制效應(yīng) 這個(gè)效應(yīng)發(fā)生在飽和區(qū),如下圖所示,反型層局部電荷密度正比與VGS-VTH-V(x),因此當(dāng)V(x)接近于VGS-VTH時(shí),電荷密度下降為0,即反型層這個(gè)時(shí)候終止,我們提高漏極電壓與源極電壓壓差,會(huì)讓反型層比2002年的第一場(chǎng)雪還要來(lái)的早一些,換句話說(shuō),隨著柵和漏之間的電壓差增大時(shí),實(shí)際的反型溝道長(zhǎng)度逐漸減小(哈哈,這里也就間接地說(shuō)明了溝道調(diào)制效應(yīng)他并不是在截止區(qū)和三極管區(qū))
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Lambda是溝通調(diào)制調(diào)制系數(shù),當(dāng)然在實(shí)際工程中,MOS管的SPICE參數(shù)里面會(huì)給出這個(gè)值。同樣的道理,我們可以根據(jù)新的ID求出在溝道調(diào)制效應(yīng)下面的跨導(dǎo):
3)亞閾值導(dǎo)通特性 這個(gè)特性呢,有點(diǎn)點(diǎn)反三觀,因?yàn)槲覀冎耙恢痹诹?,?dāng)VGS小于VTH(即柵源電壓小于閾值電壓)時(shí),管子就關(guān)斷了,但是現(xiàn)實(shí)是咱們的MOS管大兄弟的求生欲十分強(qiáng),當(dāng)VGS約等于VTH或者略小于VTH時(shí),還存在一個(gè)弱弱的反型層,并且有一些小小的漏源電流,那么可能大家伙又會(huì)問(wèn)了,MOS管的這個(gè)小任性又會(huì)帶來(lái)什么幺蛾子呢? 以前上初高中的時(shí)候,背寫(xiě)英文小作文,最為經(jīng)典莫過(guò)于“Every coin has two sides”,那么MOS管的亞閾值導(dǎo)通特性也是一樣的,一方面由于當(dāng)VGS小于VTH管子關(guān)而不斷,會(huì)導(dǎo)致管子中存在的小小的電流,這個(gè)電流一旦積少成多就是一個(gè)相當(dāng)恐怖的存在,比如上百萬(wàn)甚至上億個(gè)管子工作的時(shí)候,這個(gè)小電流就會(huì)是一個(gè)可怕的功耗;那么另外一方面,當(dāng)我們的MOS管處于亞閾值區(qū)時(shí),電流與VGS呈指數(shù)關(guān)系,此時(shí)就可以獲得較大的增益:
我們平時(shí)工作狀態(tài)在三極管區(qū)或者飽和區(qū)的正常MOS管,如何過(guò)渡到亞閾值區(qū)呢?答案就是,當(dāng)保持ID不變,增大柵寬W,使得VGS逐漸靠近甚至略小于VTH,或者我們減小電流ID,那么帶來(lái)的一個(gè)結(jié)果就是亞閾值電路的速度是很受限制的。 MOS管的抽象電路模型 1)MOS管的小信號(hào)模型 在分析MOS管小信號(hào)模型之前,我們先要搞明白為啥要花這么多時(shí)間去做這件事。首先呢,前面也提到了,我們用MOS管主要是用來(lái)做開(kāi)關(guān)或者四兩撥千斤的控制放大效果,然后有了這個(gè)前提,那么我們是不是就得順著這個(gè)目標(biāo),去分析電壓電流之間的關(guān)系?好了,既然要做這么一件事,我們想辦法搞出來(lái)一個(gè)模型,再用我們簡(jiǎn)單的KVL/KCL規(guī)則去一頓分析,最后我們得到了用怎么樣子的“四兩”去撥動(dòng)怎么的“千斤”,換句話說(shuō),我們建立小信號(hào)模型是為了推導(dǎo)出MOS管輸出與輸入關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)。下面先給出常見(jiàn)的NMOS的小信號(hào)模型,后續(xù)我們逐步拆解其構(gòu)成:
如何得出上面的MOS管的小信號(hào)模型的呢? 首先,對(duì)于MOS管而言,我們?cè)跂旁炊思右粋€(gè)電壓變量,然后就可以在漏端去檢測(cè)到相應(yīng)的電流變化,也就是說(shuō)MOS管可以用連接在源漏之間的壓控電流源來(lái)模擬改變化,即得到如下基礎(chǔ)模型:
然后,我們將二級(jí)效應(yīng)中的溝道調(diào)制效應(yīng)考慮進(jìn)來(lái),也就是說(shuō)此時(shí)我們的ID會(huì)多一個(gè)上文分析到的因子,我們對(duì)其除以電壓,就可以等效為一個(gè)電阻ro:
所以,此時(shí)的小信號(hào)模型可以變?yōu)檫@樣的:
再然后,我們把二級(jí)效應(yīng)中的體效應(yīng)考慮進(jìn)來(lái),同樣的,根據(jù)上文的分析,我們的ID會(huì)多一個(gè)關(guān)于VTH的變化,也就是說(shuō),在柵源之間會(huì)存在一個(gè)VSB的相對(duì)電壓源存在,進(jìn)而會(huì)在漏端求電流時(shí)的受控源會(huì)多一個(gè)gmb*VSB的存在,所以,此時(shí)的小信號(hào)模型繼續(xù)變?yōu)椋?/p>
最后,我們?cè)侔袽OS管的電容效應(yīng)考慮進(jìn)來(lái),也就是說(shuō)我們?cè)诜治鰧?dǎo)通特性那會(huì)聊到了,在MOS管內(nèi)部會(huì)存在一些溝道,可以等效為電容,那么可以簡(jiǎn)單地得到下圖:?
所以,我們將其帶入到上面考慮了MOS管二級(jí)效應(yīng)的小信號(hào)模型之中,最終我們得到了MOS管的小信號(hào)模型如下所示:
那么,如何利用該小信號(hào)模型來(lái)分析IV曲線或者跨導(dǎo)特性呢?大家可以自行下來(lái)拆解,或者如果這期反饋還不錯(cuò),大家都在積極點(diǎn)贊轉(zhuǎn)發(fā)啥的,那么我們可以后面找個(gè)時(shí)間再出一期,來(lái)分析信號(hào)如何在該模型之中傳播的。 2)MOS管的SPICE模型 其實(shí)SPICE模型,和上面的小信號(hào)模型一樣,是描述電路特性蕓蕓眾生中的一員大將。 在我們的科學(xué)家(主要是UCB大學(xué)的教授們)和工程師們多年的努力下,找到了一套描述管子工作狀態(tài)的程序化描述語(yǔ)言——SPICE模型。SPICE是Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis的縮寫(xiě),是一種功能強(qiáng)大的通用模擬電路仿真器,描述器件內(nèi)部的實(shí)際電氣連接,該程序是美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校電工和計(jì)算科學(xué)系開(kāi)發(fā)的,主要用于集成電路的電路分析程序中,Spice的網(wǎng)表格式變成了通常模擬電路和晶體管級(jí)電路描述的標(biāo)準(zhǔn),其第一版本于1972年完成,是用Fortran語(yǔ)言寫(xiě)成的,1975年推出正式實(shí)用化版本,1988年被定為美國(guó)國(guó)家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),主要用于IC,模擬電路,數(shù)?;旌想娐?,電源電路等電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真。 好了,到底什么是SPICE模型?能不能具體化一點(diǎn),哈哈,咱就不賣(mài)關(guān)子了,本文就搬運(yùn)一個(gè)0.5um CMOS工藝的“LEVEL1” SPICE模型:
有沒(méi)有驚訝到您,這這這,為啥就只個(gè)表格呢?哈哈,對(duì)頭,其實(shí)它就是一個(gè)表格,通過(guò)程序語(yǔ)言來(lái)建立各個(gè)網(wǎng)格之間的關(guān)系的。那么這個(gè)咋個(gè)看呢?如下:
當(dāng)然,還有一些描述MOS管的模型,比如IBIS模型,Verilog-AMS模型和VHDL-AMS模型等等,咱們就不一一去訴說(shuō)了,當(dāng)然,最主要的還是我不太會(huì)、不了解。。。 ?
編輯:黃飛
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評(píng)論
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