CN104462665A - 一种解决自加热网络收敛问题的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种解决自加热网络收敛问题的方法，包括：建立作为用来仿真自加热效应的热流网络的自加热网络电路，其中自加热网络电路包括相互并联连接的晶体管热阻、晶体管热容和晶体管热阻附加项；第二步骤：根据建立的自加热网络电路建立仿真式：其中，Tsh表示晶体管由于自加热相应而升高的温度；Rth表示晶体管热阻；Cth表示晶体管热容；Pdiss表示晶体管所消耗的功率，也就是晶体管工作时候产生的热量值；Rth_max表示晶体管热阻附加项；而且，Rth_max>>Rth。

Description

一种解决自加热网络收敛问题的方法

技术领域

本发明涉及器件测试仿真领域，更具体地说，本发明涉及一种解决自加热网络收敛问题的方法。

背景技术

晶体管的自加热效应是指，晶体管工作的时候自身产生的热量足够大的时候导致管内的温度高于环境温度，从而影响晶体管性能。自加热网络是用来仿真自加热效应的热流网络。

图1示意性地示出了根据现有技术的作为用来仿真自加热效应的热流网络的自加热网络电路。

如图1所示，根据现有技术的作为用来仿真自加热效应的热流网络的自加热网络电路包括并联连接的晶体管的热阻和晶体管的热容。并且，根据图1所示的自加热网络电路建立仿真式：

$\frac{\mathrm{Tsh}}{\mathrm{Rth}}+\mathrm{Cth}\·\frac{\∂\mathrm{Tsh}}{\∂t}=\mathrm{Pdiss}$

其中，Tsh表示晶体管由于自加热相应而升高的温度；Rth表示晶体管热阻；Cth表示晶体管热容；Pdiss表示晶体管所消耗的功率，也就是晶体管工作时候产生的热量值。

但是，如果参数Rth＝0，则该网络不能收敛；此时电路短接，仿真器处理这类问题出现困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够解决自加热网络收敛问题的方法。

为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种解决自加热网络收敛问题的方法，包括：

第一步骤：建立作为用来仿真自加热效应的热流网络的自加热网络电路，其中自加热网络电路包括相互并联连接的晶体管热阻、晶体管热容和晶体管热阻附加项；

第二步骤：根据建立的自加热网络电路建立仿真式：

$\frac{\mathrm{Tsh}}{\mathrm{Rth}}+\mathrm{Cth}\·\frac{\∂\mathrm{Tsh}}{\∂t}+\frac{\mathrm{Tsh}}{\mathrm{Rth}\_\max }=\mathrm{Pdiss},$

其中，Tsh表示晶体管由于自加热相应而升高的温度；Rth表示晶体管热阻；Cth表示晶体管热容；Pd i ss表示晶体管所消耗的功率，也就是晶体管工作时候产生的热量值；Rth_max表示晶体管热阻附加项；而且，Rth_max>>Rth。

优选地，Rth_max至少是Rth的10倍。

优选地，Rth_max至少是Rth的15倍。

优选地，Rth_max至少是Rth的20倍。

优选地，Rth_max至少是Rth的25倍。

优选地，Rth_max至少是Rth的30倍。

优选地，Rth_max至少是Rth的50倍。

优选地，所述解决自加热网络收敛问题的方法用于绝缘体上硅MOS器件的模型的仿真。

优选地，所述解决自加热网络收敛问题的方法用于PSPSOI模型的仿真。

优选地，所述方法用于器件测试。

本发明的上述解决自加热网络收敛问题的方法可有效地用于绝缘体上硅MOS器件的模型的仿真。实际上，本发明的上述解决自加热网络收敛问题的方法能够有效地用于PSPSOI模型(绝缘体上硅表面势标准模型)的仿真。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据现有技术的作为用来仿真自加热效应的热流网络的自加热网络电路。

图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的作为用来仿真自加热效应的热流网络的自加热网络电路。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的作为用来仿真自加热效应的热流网络的自加热网络。

如图2所示，根据本发明优选实施例的解决自加热网络收敛问题的方法包括：

第一步骤：建立作为用来仿真自加热效应的热流网络的自加热网络电路，其中自加热网络电路包括相互并联连接的晶体管热阻、晶体管热容和晶体管热阻附加项。

第二步骤：根据建立的自加热网络电路建立仿真式：

$\frac{\mathrm{Tsh}}{\mathrm{Rth}}+\mathrm{Cth}\·\frac{\∂\mathrm{Tsh}}{\∂t}+\frac{\mathrm{Tsh}}{\mathrm{Rth}\_\max }=\mathrm{Pdiss}$

其中，Tsh表示晶体管由于自加热相应而升高的温度；Rth表示晶体管热阻；Cth表示晶体管热容；Pdiss表示晶体管所消耗的功率，也就是晶体管工作时候产生的热量值；Rth_max表示晶体管热阻附加项；而且，Rth_max>>Rth，t表示时间。

例如，优选地，在一个具体实施例中，Rth_max至少是Rth的10倍。

进一步优选地，在一个具体实施例中，Rth_max至少是Rth的15倍。

进一步优选地，在一个具体实施例中，Rth_max至少是Rth的20倍。

进一步优选地，在一个具体实施例中，Rth_max至少是Rth的25倍。

进一步优选地，在一个具体实施例中，Rth_max至少是Rth的30倍。

进一步优选地，在一个具体实施例中，Rth_max至少是Rth的50倍。

加上晶体管热阻附加项Rth_max_，可以让仿真器仿真收敛，具体解释如下。

当Rth＝0时，仿真器会强制让Tsh/Rth＝0，Pd i ss＝0，所以仿真式简化为：

$\mathrm{Cth}\·\frac{\∂\mathrm{Tsh}}{\∂t}+\mathrm{Gth}\_\min \·\mathrm{Tsh}=\mathrm{Pdiss}$

其中 $\mathrm{Gth}\_\min =\frac{1}{\mathrm{Rth}\_\max }$

由于Pdiss＝0

有：Tsh＝0

由此，上述方案显然解决了自加热网络收敛问题。

优选地，所述方法用于器件测试。

根据本发明优选实施例的上述解决自加热网络收敛问题的方法可有效地用于绝缘体上硅MOS器件的模型的仿真。实际上，根据本发明优选实施例的上述解决自加热网络收敛问题的方法能够有效地用于PSPSOI模型(绝缘体上硅表面势标准模型)的仿真。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种解决自加热网络收敛问题的方法，其特征在于包括：

第一步骤：建立作为用来仿真自加热效应的热流网络的自加热网络电路，其中自加热网络电路包括相互并联连接的晶体管热阻、晶体管热容和晶体管热阻附加项；

第二步骤：根据建立的自加热网络电路建立仿真式：

$\frac{\mathrm{Tsh}}{\mathrm{Rth}}+\mathrm{Cth}\·\frac{\∂\mathrm{Tsh}}{\∂t}+\frac{\mathrm{Tsh}}{\mathrm{Rth}\_\max }=\mathrm{Pdiss},$

其中，Tsh表示晶体管由于自加热相应而升高的温度；Rth表示晶体管热阻；Cth表示晶体管热容；Pdiss表示晶体管所消耗的功率；Rth_max表示晶体管热阻附加项；而且，Rth_max＞＞Rth。

2.根据权利要求1所述的解决自加热网络收敛问题的方法，其特征在于，Rth_max至少是Rth的10倍。

3.根据权利要求1所述的解决自加热网络收敛问题的方法，其特征在于，Rth_max至少是Rth的15倍。

4.根据权利要求1所述的解决自加热网络收敛问题的方法，其特征在于，Rth_max至少是Rth的20倍。

5.根据权利要求1所述的解决自加热网络收敛问题的方法，其特征在于，Rth_max至少是Rth的25倍。

6.根据权利要求1所述的解决自加热网络收敛问题的方法，其特征在于，Rth_max至少是Rth的30倍。

7.根据权利要求2所述的解决自加热网络收敛问题的方法，其特征在于，Rth_max至少是Rth的50倍。

8.根据权利要求1或2所述的解决自加热网络收敛问题的方法，其特征在于，所述解决自加热网络收敛问题的方法用于绝缘体上硅MOS器件的模型的仿真。

9.根据权利要求1或2所述的解决自加热网络收敛问题的方法，其特征在于，所述解决自加热网络收敛问题的方法用于PSPSOI模型的仿真。

10.根据权利要求1或2所述的解决自加热网络收敛问题的方法，其特征在于，所述方法用于器件测试。