MOSVAR

PSP基础的MOS变容管模型
MOS 变容管 SPICE 紧凑模型

MOSVAR是针对MOS变容管器件,从PSP分析表面电势电荷公式中衍生出的SPICE紧凑模型,通过再反转电荷计算中引入一个时间常数,因此它包括了表面电势的频率相关性。影响器件电阻的寄生参数元件被物理建模。这一稳定的公式使MOSVAR能够准确描述变容管的电容特性,这对在射频和模拟设计中的调频电路至关重要。
MOSVAR是CMC(紧凑模型委员会)为MOS变容管器件选定的标准模型。

特性
  • 基础表面电势的描述
  • 物理可缩放性
  • 动态反转
  • 有限多晶硅掺杂
  • 量子力学校正
  • 重叠区域
  • 栅极隧穿电流
  • 边缘电容
  • 非本征电阻效应
  • 温度影响
  • 热噪声

MOS变容管器件横截面

MOSVAR模型等效电路
SILVACO 功能实现
  • MOSVAR是ModelLib独立紧凑SPICE模型库中的一款。它可以在SmartSpice中以1004级被访问到。
  • 内部警告和诊断会提供有价值的信息,以帮助发现收敛问题。
  • 可链接到SmartSpice中的高级收敛算法
  • MOSVAR与平行结构算法兼容
MOSVAR模型安装

语法
Cxxx g bi b <模型名称>  <实例参数>
.model <模型名称>  mosvar <模型参数>
示例 C1 g bi b mv1 w = 10u l = 0.3u Cmv x y z mv2 w = 10u l = 0.5u .model mv1 mosvar + LEVEL = 1004 TOXO = 3n NSUBO = 1e23 + QMC = 1 TAU = 1e-10
使用MOSVAR的优点
  • MOSVAR满足MOS变容管器件模型所需要的全部模型要求。凭借其稳定的表面电势公式,MOSVAR被证明是在大幅的电压和频率变动范围内,精确计算MOS变容管电容和质量因数
  • MOSVAR可发展成为一个通用可缩放模型。使用一组参数设置,可以描述不同几何结构的器件电气特性。该模型参数接近真实工艺,使得参数提取快捷而直接。

低频电容特性。


在反转电荷建模中使用等效电路以包括电容的频率相关性


高频电容特性。


VCO电路的SmartSpice模拟结果显示了异相节点(out-of-phase node)


参考书目

1. PSP-Based MOSVAR v1.0.0 Manual, http://pspmodel.asu.edu/

2. G. Gildenblat, et al., “PSP: An advanced surface-potential-based MOSFET model for circuit simulation,” IEEE Trans. Electron Devices, Vol. 53, No. 9, 2006.

3. J. Victory, et al., “A physically-based, scalable MOS varactor model and extraction methodology for RF applications,” IEEE Trans. Electron Devices, Vol. 52, No. 7, 2005.

4. J. Victory, et al., “PSP-Based Scalable MOS Varactor Model,” Proc. IEEE Custom Integrated Circuits Conference, 2007.