一种CMOS四象限模拟乘法器的设计

本文提出了一种CMOS四象限模拟乘法器。这种乘法器基于MOS晶体管的电流-电压平方关系,采用线性MOS跨导器、悬浮电压发生器和线性MOS电阻完成乘法运算。这种乘法器具有单端输出电压和较好的温度特性。文章比较详细地介绍了电路特点和工作原理,分析了电路的温度性能,并给出了SPICEⅡ的模拟结果。     

用于SPICE-Ⅱ程序的耗尽型MOS器件模型

分析了SPICEⅡ程序模拟耗尽型MOS器件所遇到的限制及其原因,用线性区阈电压和饱和区阈电压描述耗尽型器件线性区和饱和区特性,讨论了饱和区阈电压与线性区阈电压之差随衬偏电压变化的关系,建立了耗尽型MOS器件模型及其参数提取的新方法.模拟结果与实验基本吻合.     

采用经验方法的功率MOSFET的SPICEⅡ子电路模型

功率MOSFET的精确模型对于CAD电路模拟并不广泛适用。本文介绍一种与SPICEⅡ软件相匹配并适合MOSFET端子测量的功率MOS子电路模型。本工作选择SPICEⅡ作为电路模拟程序,是因为它有普遍的使用价值,尽管也存在其固有的局限性。这些局限性可通过电路方法予以回避。鉴于子电路模拟功率MOSFET端予行为带有与SPICEⅡ相同的局限性,故它不同于有关文献中提供的物理模型。然而,它在模拟功率MOSFET的行为,尤其是动态开关性能、第三象限工作、雪崩模式的模拟及二极管恢复波形等方面,优越于先前进行的工作。     

实用于电路模拟的微米级MOSFET开启电压解析模型的研究

本文在分析了SPICE II-MOS2,MOS3模型中所存在的问题之后,重新建立了一个实用于电路模拟的微米级MOSFET解析模型──MOS5模型(本文仅限于介绍其开启电压模型部分).经实验证明,此模型适用于对不同工艺制得的各种尺寸增强型MOS管的开启电压模拟(L_(eff)≥1.0μm).与原SPICEII-MOS2,MOS3模型相比,此新模型具有参数简单易得、物理意义明确、以工艺参数为主等特点.此模型现已装入SPICE II程序中,达到了实用的目的,并可对VLSI设计与制造起一定的指导作用.     

采用神经MOS晶体管的低压四象限模拟乘法器的设计

神经 MOS晶体管是最近几年才发明出来的一种高功能度的器件。本文以新开发的神经MOS晶体管的 SPICE宏模型为模拟和验证的工具 ,讨论了采用这种器件实现低压四象限模拟乘法器的系统化设计思想和方法。基于这种设计思想和方法 ,设计了一种大输入范围的低压(± 1 .5V)四象限模拟乘法器电路 ,给出的模拟结果验证了理论分析。     

MOS电荷泵上升时间模型的建立

在 Dickson模型的基础上 ,通过对电荷泵模型的动态分析 ,推导了 MOS电荷泵的上升时间模型。并根据 MOS电荷泵实际工作情况 ,加入了衬偏效应及寄生电容等参数 ,使模型更符合实际情况。经 SPICE模拟验证 ,新模型更加符合实际 MOS电荷泵工作情况。     

MOS模拟集成电路的噪声分析和低噪声设计

本文论述了MOS器件的噪声和电路噪声的分析方法,提出了MOS模拟集成电路的低噪声设计原则,对开关电容网络中的1/f噪声和抽样过程所产生的混叠噪声作了较详细的说明,并以MOS运算放大器单元电路,开关电容积分电路为例作了噪声分析与低噪声设计,最后介绍了实验单元电路及其实测结果.     

MOS模拟集成电路的噪声分析和低噪声设计

本文论述了MOS器件的噪声和电路噪声的分析方法,提出了MOS模拟集成电路的低噪声设计原则.对开关电容网络中的1/f噪声和抽样过程所产生的混叠噪声作了较详细的说明,并以MOS运算放大器单元电路、开关电容积分电路为例作了噪声分析与低噪声设计.最后介绍了实验单元电路及其实测结果.     

SPICE在电子技术教学中的应用

笔者从88届开始在为仪表专业开设的电子技术基础课中引入了机辅分析,使用的软件是SPICE程序。因为SPICE程序是目前世界上使用最广泛的电路分析程序之一。它可以对电路进行工作点分析、瞬态分析、频率响应分析、直流传输特性分析、小信号传递函数分析,特别是还具有噪声分析、失真分析、灵敏度分析等。被分析的电路可包含电阻、电容、电感、互感、各种独立电源(电压源、电流源、正弦源脉冲源等),四种受控源及四种通用的半导体器件:二极管、双极型晶体管、结型场效应管和MOS管等。SPICE具有自建的半导体模型,     

B样条函数在短沟道MOS器件直流特性模拟中的应用

本文提出了采用B样条函数模拟MOS器件直流特性的新方法。基于“张量积”原理和重结点技巧,推导出满足MOS器件边界约束条件的三维二次B样条函数最小二乘法的数学模型,并开发了相应的 SMDC程序(Simulation for MOS DC Characteristics). 该程序对沟道长度分别为 8、5、3和 0.39μm的MOS器件直流特性的模拟结果表明,所有器件的计算值与测量值相符得很好,在器件的工作范围内,全部数据的平均相对误差只有2％左右.在IBM370/148机器上运行SMDC程序时,计算一个I_(DS)数据的CPU时间为0.1秒. 与集成电路通用模拟程序SPICE中的MOS解析模型相比较,SMDC程序在模拟短沟道MOS器件、尤其是沟道长度小于1μm的亚微米器件的直流特性的精度方面,具有明显的优越性.     

用SPICE-Ⅱ程序进行MOS集成电路噪声分析

通用电路分析程序 SPICE-Ⅱ已经在国际上得到广泛的应用,并移植到国内某些计算机上。用该程序可以对电路进行非线性直流分析、非线性瞬态分析和线性交流分析,亦可进行噪声分析。但是噪声分析方面的工作一直很少有人做,因为有些问题还不够清楚,比如有关 MOS 管噪声模型的问题,参数 A_F 和K_F 的选取,以及计算结果和输入形式方面的问题。本文就上述问题并以图1所示,以高性能 NMOS运算放大器作为噪声模拟实例进行探讨。图中 E 管的V_T 为 1V,D 管的 V_T 为-3.5V,零管的 V_T 为 OV。一、程序的噪声分析功能和噪声模型SPICE-Ⅱ的噪声分析是同交流分析联系在一起的。它的交流小信号分析部分,是把交流输出变量作     

适用于高压集成电路SPICE模拟的高压器件模型设计

对高压/功率器件,根据其独特的特性,本文提出并论证了一种新型的、适用于通用SPICE物理模型的模拟方法。模拟过程是在没有调整模拟程序代码的情况下,通过利用用户定义的受控程序源,引用一个已定义的子程序来实现的。该子程序定义模型的方程组(不一定以显式)。但是,对描述器件中累积电荷和与端电压相关的准静态端电流的模型方程来说,其联立解要受到SPICE2结点分析的影响。本文通过对一种特殊高压器件(IGT)的模拟。证实了这种方法的可行性。在模拟IGT(绝缘栅晶体管)过程中,对电导率调制和闭锁效应都作了考虑。文中讨论了IGT开关电路的直流和瞬态特征的SPICE模拟方法,并给出了一些具有代表性的测量结果。通过模拟IGT双极/MOS混合结构的动态、静态闭锁效应,论证了HVICCAD(高压集成电路计算机辅助设计)方法的灵活性。     

实用于CAD的小尺寸MOSFET解析模型

<正> 一、引言 SPICE电路模拟程序自用于IC的辅助设计已有十多年历史,它在IC的发展过程中起了很大作用。但随着IC向超大规模发展,过去并未能引起人们给予足够注意的,存在于MOSFET中的小尺寸效应已越来越严重,而SPICE程序中所用到的MOS模型却没有合适地考虑这些效应对器件或电路性能的影响,因此原SPICE程序已不适应于目前工艺水平下的VLSI设计工作需要,必须改进或重建所用到的MOS模型。     

MOS运算放大器的噪声模拟和低噪声设计

运算放大器的等效输入噪声电压可以表示为:V_1=[V_1~2·(A_1/A)~2+……+V_n~2(A_n/A)~2]~(1/2)运算放大器的低噪声设计原则是找出主要噪声源,减小主要噪声源的数量,并减少每个噪声源的噪声贡献.可以用SPICE—Ⅲ程序进行噪声模拟,但是MOSFET的1/f噪声公式要被修正或者适当池选择AF和KF.当AF=2,KF=3 E-24时,可以得到最小的模拟误差.模拟数据和测量数据都给出作为比较.     

半导体物理

Y2000-62027-233 0005638热载流子(收录论文6篇)=Hot carriers[会,英]/1999 IEEE International Reliability Physics Symposium.—233～262(UC)收入本部分的论文题目有:在模拟工作条件下大倾角离子注入漏 n 型 MOS 场效应晶体管的热载流子退化与沟道长度的关系,在模拟工作条件下 MOS 晶体管的低频噪声的热载流子退化,热载流子可靠性模     

一种新的MOS模拟乘法器电路的研究

本文提出了一种新结构的四象限MOS模拟乘法器,它在电路的结构与性能上均较现有的乘法器电路有所改善,该电路具有较宽的输出(3 dB带宽为2 MHz)及较小的非线性失真。文中给出了通过电路分析程序SPICE 2 G.5对该电路进行模拟分析的结果及与现有电路的比较。该乘法器的研究,可以作为单片集成模拟乘法器生产的参考,以促进国内集成技术的发展。     

数模混合电路衬底耦合模型研究

提出了数模混合集成电路衬底耦合噪声的一种建模方案将集成电路芯片的衬底划分为多个Voronoi图,计算各区域的R、C值,在将衬底RC网络映射到原电路网表之后,对新网表进行SPICE模拟,分析数模混合集成电路中的衬底噪声.用此模型模拟了两个数模混合集成电路的衬底耦合噪声,指出了在模拟电路关键器件周围加保护环是减少衬底耦合噪声的一种有效途径.     

SiGe HBT低频噪声PSPICE模拟分析

对SiGe HBT低频噪声的各噪声源进行了较全面的分析,据此建立了SPICE噪声等效电路模型,进一步用PSPICE软件对SiGe HBT的低频噪声特性进行了仿真模拟.研究了频率、基极电阻、工作电流和温度等因素对低频噪声的影响.模拟结果表明,相较于Si BJT和GaAs HBT,SiGe HBT具有更好的低频噪声特性;在低频范围内,可通过减小基极电阻、减小工作电流密度或减小发射极面积、降低器件的工作温度等措施来有效改善SiGe HBT的低频噪声特性.所得结果对SiGe HBT的设计和应用有重要意义.     

High-k材料MOS器件的PISCES-Ⅱ模拟

High-k材料是指介电常数k高于SiO2的材料。使用Hihg-k材料做栅绝缘层，是减小MOS器件栅绝缘层直接隧道击穿（Direct Tunneling,DT)电流的有效方法。文章在二维器件模拟软件PISCES－Ⅱ中添加了模拟以high-k材料为栅绝缘层的MOS器件模型，并对SiO2和high-k材料的MOS晶体管器件特性进行了模拟比较，成功地验证了所加high-k材料MOS器件模型的正确性，改进后的PISCES－Ⅱ程序，可以方便地对以各种high-k材料为栅绝缘层的器件性能进行模拟。     

高压集成电路中的HV MOS晶体管BSIM3 I-V模型改进

针对SPICE BSIM3模型在对大量应用于高压集成电路中的轻掺杂漏高压MOS(简称HV MOS)晶体管建模上的不足,提出了基于BSIM3的高压MOS晶体管I-V模型改进.研究中使用Agilent ICCAP测量系统对HVMOS晶体管进行数据采集,并分析其源漏电阻受栅源、源漏和衬底电压的影响及与标准工艺低压MOS晶体管的差异,针对BSIM3模型源代码中源漏电阻R ds的相关参数算法进行了改进,保留BSIM3v3原有参数的同时增加了R ds的二次栅压调制因子Prwg2和有效Vas参数δ的栅压调制因子δ1,δ2,在开放的SPICE和BSIM3v3源代码上对模型库文件进行修改并实现了优化.仿真结果表明采用改进后的模型,在ICCAP下的测量曲线与参数提取后的I-V仿真曲线十分吻合,该模型大大提高了BSIM3 I-V模型模拟HV MOS晶体管时的精确度,对于高压集成电路的设计与仿真有着极其重要的意义.