基于MOS Model 20的RF-SOI LDMOS大信号建模

提出了一种新的基于Philips MOS Model 20 (MM20) 的RF-SOI (radio frequency silicon-on-insulator) LDMOS (laterally diffused MOS) 大信号等效电路模型. 描述了弱雪崩效应以及由热效应引起的功率耗散现象. 射频寄生元件由实验测得的S参数解析提取,并通过必要的优化快速准确地获得最终值. 模型的有效性是通过一20栅指 (每指栅长L=1μm,宽W=50μm) 体接触高阻RF-SOI LDMOS在直流,交流小信号和大信号条件下的实验数据验证的. 结果表明,直流、S参数 (10MHz~20.01GHz) 以及功率特性的仿真和实验测得数据能够很好地拟合,说明本文提出的模型具有良好和可靠的精度. 本文完成了对MM20在RF-SOI LDMOS大信号应用领域的拓展. 模型由Verilog-A描述,使用ADS (hpeesofsim)电路仿真器.     

RF-S01建模：一种精确的体接触RF-LDMOSFET大信号模型

提出一种精确的体接触RF-SOI（radio frequency silicon-on-insulator）LDMOSFET（1ateral double diffusedMOSFET）大信号等效电路模型．模型漏电流及偏置相关电容模型方程连续、任意阶次可导．发展出一种新的可满足电荷守恒栅源、栅漏电容模型．对漂移区电阻以及LDD（1ightly doped drain）区下侧寄生效应偏置相关特性进行了考虑．对自热效应引起的热功率耗散以及跨导／漏导频率分布效应也作了考虑．模型最终应用到一20栅指（每指尺寸为长L=1μm，宽W=50μm）体接触高阻SOIRF-LDMOSFET建模中．测量和仿真所得I-V，S参数，谐波功率特性对比结果验证了模型具有良好的精度．     

基于Verilog-A的一种电流模PWM开关电源的大信号模型

首先,本文以Buck变换器为例通过观察其大信号参数在CCM和DCM模式下的相互关系,建立了兼容两种工作模式的电流模PWM开关电源的大信号模型。随后,本文利用Verilog-A语言以模块化形式描述了该大信号模型。通过与晶体管级仿真对比实验和理论计算,本文验证了该模型具有评估系统动态特性、方便判断系统工作模式、计算系统占空比等大信号参数的优点。最后通过与Ridley模型的仿真结果对比,验证了本文所提出的采用该模型做小信号分析方法的有效性。     

一个基于BSIM3的LDMOS大信号模型

提出了一个基于BSIM3的LDMOS大信号模型.LDMOS晶体管分为本征MOS晶体管和漂移区电阻两部分,本征MOS晶体管采用BSIM3模型,漂移区电阻采用一个随栅漏电压变化的电阻模型.根据ISE仿真结果,可以得到漂移区电阻模型.模型考虑自加热效应后,经过参数提取,模拟数据可以很好地与实际器件的测试数据相吻合,说明模型可用于LDMOS功率器件的电路仿真.     

RF-SOI建模:一种精确的体接触RF-LDMOSFET大信号模型

提出一种精确的体接触RF-SOI(radio frequency silicon-on-insulator)LDMOSFET(lateral double diffused MOSFET)大信号等效电路模型.模型漏电流及偏置相关电容模型方程连续、任意阶次可导.发展出一种新的可满足电荷守恒栅源、栅漏电容模型.对漂移区电阻以及LDD(lightly doped drain)区下侧寄生效应偏置相关特性进行了考虑.对自热效应引起的热功率耗散以及跨导/漏导频率分布效应也作了考虑.模型最终应用到-20栅指(每指尺寸为长L=1μm,宽W=50μm)体接触高阻SOI RF-LDMOSFET建模中.测量和仿真所得I-V,S参数,谐波功率特性对比结果验证了模型具有良好的精度.     

RF-SOI建模:一种精确的体接触RF-LDMOSFET大信号模型

提出一种精确的体接触RF-SOI(radio frequency silicon-on-insulator)LDMOSFET(lateral double diffused MOSFET)大信号等效电路模型.模型漏电流及偏置相关电容模型方程连续、任意阶次可导.发展出一种新的可满足电荷守恒栅源、栅漏电容模型.对漂移区电阻以及LDD(lightly doped drain)区下侧寄生效应偏置相关特性进行了考虑.对自热效应引起的热功率耗散以及跨导/漏导频率分布效应也作了考虑.模型最终应用到-20栅指(每指尺寸为长L=1μm,宽W=50μm)体接触高阻SOI RF-LDMOSFET建模中.测量和仿真所得I-V,S参数,谐波功率特性对比结果验证了模型具有良好的精度.     

一种基于数值模型的4H-SiC MESFET大信号建模方法

提出了一种基于数值模型的4H-SiC MESFET大信号建模方法.该方法基于4H-SiC MESFET的物理参数和结构参数,采用MEDICI的小信号正弦稳态分析法和高频小信号等效电路,模拟得到电流和电容的非线性特性,通过大信号等效电路,分析了建立4H-SiC MESFET大信号模型的途径.模拟与实验测试值的比较表明这种方法是可行的,可用于预先评估器件大信号工作时的非线性特性,指导4H-SiC MESFET的器件设计.     

大信号设计GaAs MESFET功率合成

利用ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ功率特性的线性化模型，求出ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ近似最佳功率负载阻抗，为利用谐波平衡法计算提供初值。然后，使用自行研制的谐波平衡分析软件包，进行ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ大信号模型参数的提取和非线性电路模拟计算。将两只总栅宽为９．６ｍｍ的ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ管芯，利用内匹配功率合成技术，在Ｃ波段（５．５～５．８ＧＨＺ）制成１ｄＢ压缩功率大于８Ｗ，典型功率增益９ｄＢ的ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ内匹配功率管。     

一种改进的增强型GaN HEMT大信号模型

提出一种改进的增强型GaN HEMT器件建模大信号模型.模型沟道电流方程和电荷方程均连续且高阶可导,栅电荷模型满足电荷守恒原则.提出的沟道电流模型可精确拟合实际器件正、反向区、截止区以及亚阈值区的直流特性.根据GaN HEMT器件特有的物理结构和电学特性,器件的自热效应、电流崩塌效应以及跨导频率分布效应在模型中进行了考虑.模型采用Verilog-A语言进行描述,并编译、链接入Agilent ADS工具.验证结果表明,模型仿真和测试数据在宽的偏压和频率范围内得到很好地吻合.     

FET基波和谐波振荡器的大信号设计

本文根据测出的FET的小信号S参数和静态,I-V特性建立了场效应管的大信号模型,然后应用谐波平衡法对FET基波和谐波振荡器进行了分析和优化设计,得到了振荡器稳态时的电流值。并采用一种简化的CAD方法求出了最佳功率输出时的外电路参数。在此基础上,研制了基波和Q波段、二次谐波振荡器。实验结果与理论分析基本一致。     

基于MET模型的VDMOSFET建模

研究了VDMOS的独特结构,建立了适合该器件的拓扑结构,电容、源漏二极管和源漏电流方程,提出了一个基于MET模型的VDMOS模型。以Verilog-A语言嵌入到EDA设计工具Cadence和电路模拟程序HSPICE中,基于Verilog-A的仿真结果可实现与测试数据的准确拟合。应用模型到士兰微电子S-Rin系列第三代高压VDMOS产品的建模中,工作电压涵盖500V、600V、650V和800V,测量和仿真所得I-V,C-V特性曲线对比结果吻合很好,验证了模型具有良好的精度,可以表征VDMOS交直流特性。     

高压LDMOS晶体管宏模型及栅电荷建模方法

针对标准MOSFET的BSIM4模型在高压LDMOS建模及已有LDMOS紧凑模型的不足,提出一种LDMOS宏模型。在本研究中,借助Spectre软件分别对宏模型与BSIM4器件模型进行仿真,并对2种LDMOS器件模型下的CV结果进行对比,验证了宏模型对LDMOS器件模拟的准确性。最后,提出利用栅电荷曲线来进一步修正模型参数的新方法,并通过仿真获得更精确的LDMOS器件模型。该宏模型及栅电荷建模方法对于高压功率集成电路设计及仿真有重要意义。     

LDMOS模型设计及参数提取

近年来,LDMOS由于其漏极、栅极和源极都在芯片表面,易于和低压器件集成,因而被广泛应用到功率集成电路和射频领域,一直以来,高压LDMOS的建模是一个十分复杂的问题。文章通过分析高压LDMOS的结构和物理特性,得到高压LDMOS的准饱和特性、自热效应和漂移区的压控电阻特性,这些特性类似JFET的特性,从而建立了高压LDMOS器件的MOS+JFET新的电路模型。通过设计一套1.0μm 40V LDMOS的模型版,在CMOS工艺线上流片提取参数,实验结果表明该模型的解析值和实测值符合良好,而且还体现了LDMOS器件的固有特性。因而该种新模型的建立可以很好地指导LDMOS器件的工程应用。     

4H-SiC射频功率MESFET大信号直流I-V特性解析模型

根据 4H - Si C高饱和电子漂移速度和常温下杂质不完全离化的特点 ,对适用于 Si和 Ga As MESFET的直流I- V特性理论进行了分析与修正 .采用高场下载流子速度饱和理论 ,以双曲正切函数作为表征 I- V特性的函数关系 ,建立了室温条件下 4H - Si C射频功率 MESFET直流 I- V特性的准解析模型 ,适于描述短沟道微波段 4H- Si CMESFET的大信号非线性特性 ,计算结果与实验数据有很好的一致性 .同时与 MEDICI模拟器的模拟结果也进行了比较 .     

PDP驱动芯片中高压LDMOS建模

建立了PDP驱动芯片用高压LDMOS的SPICE子电路模型,该模型集成了LDMoS固有特性:准饱和特性、电压控漂移区电阻、自热效应、密勒电容等.与其他物理模型和子电路模型比较,该模型不但能提供准确的模拟结果,而且建模简单快捷,另外该模型可较容易地嵌入SPICE模拟软件中.模型的实际应用结果显示:模拟与实测结果误差在5%以内.