CN117150711A - 目标参数提取方法及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种目标参数提取方法及计算机设备，包括：获取绝缘栅双极晶体管的原始输出特性曲线；将原始输出特性曲线转化为初始等效场效应管输出特性曲线；对初始等效场效应管输出特性曲线进行修正以得到起始于零点的目标等效场效应管输出特性曲线；对栅极‑发射极电压及集电极‑发射极电压进行修正以得到本征场效应管的栅极‑源极电压及漏极‑源极电压；将本征场效应管的栅极‑源极电压及漏极‑源极电压代入集总电荷模型的本征场效应管电子电流公式得到本征场效应管模型输出特性曲线，并基于目标等效场效应管输出特性曲线进行数据拟合，得到目标参数。所述目标参数提取方法能够基于绝缘栅双极晶体管的集总电荷模型进行参数提取。
Description
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种目标参数提取方法及计算机设备。
背景技术
绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT)作为电力电子设备之中使用最为广泛的电力电子开关器件，其工作特性深受器件制造厂商和电力电子系统设计人员的广泛关注。
对一定结构的IGBT而言，器件的内部参数对其性能具有决定性的影响，这些参数包括结构尺寸、掺杂浓度、过剩载流子寿命以及结电容、跨导等都将直接影响着IGBT的通态压降、开关速度、关断拖尾电流等各项动、静态性能指标。因此，要想建立准确的IGBT半导体物理模型并实现IGBT电气特性的精确仿真，参数的准确提取是必不可少的关键一环。同时，模型参数对于IGBT的设计与制造、结构与性能优化以及指导器件的安全使用等也具有重要的应用价值。
然而，IGBT物理模型的仿真计算精度高度依赖于模型参数的提取，一直以来参数提取对其应用都是一个巨大挑战。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中的不足之处，提供一种目标参数提取方法及计算机设备。
一方面，本申请根据一些实施例，提供一种目标参数提取方法，所述目标参数提取方法应用于绝缘栅双极晶体管的集总电荷模型，包括：
获取所述绝缘栅双极晶体管的原始输出特性曲线，所述原始输出特性曲线包括所述绝缘栅双极晶体管的栅极-发射极电压及集电极-发射极电压；确定所述绝缘栅双极晶体管与等效场效应管中对应电性参数的等效函数，根据所述等效函数将所述原始输出特性曲线转化为初始等效场效应管输出特性曲线；
对所述初始等效场效应管输出特性曲线进行修正，以得到起始于零点的目标等效场效应管输出特性曲线；并对所述栅极-发射极电压及所述集电极-发射极电压进行修正，以得到本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压；
将所述本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压代入所述集总电荷模型的本征场效应管电子电流公式得到本征场效应管模型输出特性曲线，并基于所述目标等效场效应管输出特性曲线进行数据拟合，得到目标参数。
在一些实施例中，所述确定所述绝缘栅双极晶体管与等效场效应管中对应电性参数的等效函数，根据所述等效函数将所述原始输出特性曲线转化为初始等效场效应管输出特性曲线，包括：
根据所述绝缘栅双极晶体管的电子迁移率与空穴迁移率之比，将所述发射极电流等效为目标等效场效应管电流，并根据所述目标等效场效应管电流与所述栅极-发射极电压及所述集电极-发射极电压得到所述初始等效场效应管输出特性曲线。
在一些实施例中，采用如下的等效函数将所述发射极电流等效为目标等效场效应管电流：
Imos_data＝ICEraw*(μn/(μn+μp))；
其中，Imos_data为所述目标等效场效应管电流，ICEraw为所述发射极电流，μn为所述绝缘栅双极晶体管的电子迁移率，μp为所述绝缘栅双极晶体管的空穴迁移率。
在一些实施例中，基于以下公式对所述初始等效场效应管输出特性曲线进行修正，以得到起始于零点的所述目标等效场效应管输出特性曲线：
VDS_data＝VCEraw-Vj；
其中，VDS_data为所述目标等效场效应管输出特性曲线中的漏极-源极电压，VCEraw为所述绝缘栅双极晶体管的集电极-发射极电压，Vj为所述绝缘栅双极晶体管的发射极导通电压。
在一些实施例中，所述对所述栅极-发射极电压及所述集电极-发射极电压进行修正，以得到本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压，包括：
基于如下的公式对所述目标等效场效应管输出特性曲线中的漏极-源极电压及所述集电极-发射极电压进行修正：
VDS＝VDS_data-ICEraw*RE；VGS＝VGEraw-ICEraw*RE；
其中，VDS为所述本征场效应管的漏极-源极电压，ICEraw为所述发射极电流，RE为所述绝缘栅双极晶体管的发射极寄生串联电阻，VGS为所述本征场效应管的栅极-源极电压，VGEraw为所述栅极-发射极电压。
在一些实施例中，所述集总电荷模型包括如下的本征场效应管电子电流公式：
其中，id为本征场效应管电流，Kp为跨导系数，VGS为所述本征场效应管的栅极-源极电压，VT为阈值电压，b为跨导拟合参数，kv为导通电压拟合参数，VDS为所述本征场效应管的漏极-源极电压；
将所述本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压代入所述本征场效应管电子电流公式以得到本征场效应管模型输出特性曲线，并基于所述目标等效场效应管输出特性曲线进行数据拟合，以获取所述目标参数。
在一些实施例中，所述目标参数至少包括所述阈值电压、所述跨导系数、所述跨导拟合参数及所述导通电压拟合参数。
在一些实施例中，所述目标参数还包括所述发射极寄生串联电阻。
在一些实施例中，将所述本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压代入所述集总电荷模型的本征场效应管电子电流公式得到本征场效应管模型输出特性曲线，并基于所述目标等效场效应管输出特性曲线采用非线性最小二乘法、信赖域反射最小二乘法或神经网络法进行数据拟合，得到目标参数。
另一方面，本申请还根据一些实施例，提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述任一实施例中提供的目标参数提取方法的步骤。
本申请提供的目标参数提取方法及计算机设备，至少具有如下有益效果：
本申请实施例将绝缘栅双极晶体管的集总电荷模型作为被参数提取的模型，通过预设的等效函数将绝缘栅双极晶体管的原始输出特性曲线近似为等效场效应管的初始等效场效应管输出特性曲线；之后，对初始等效场效应管输出特性曲线进行修正，使初始等效场效应管输出特性曲线起始于坐标系的零点，并定义经过修正的初始等效场效应管输出特性曲线为目标等效场效应管输出特性曲线；并对栅极-发射极电压及集电极-发射极电压进行修正，以得到本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压，然后将本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压代入绝缘栅双极晶体管的集总电荷模型，使用集总电荷模型基于目标等效场效应管输出特性曲线进行数据拟合，最终得到在集总电荷模型中匹配于目标等效场效应管输出特性曲线的目标参数。上述实施例提供的目标参数提取方法，能够基于绝缘栅双极晶体管的集总电荷模型实现目标参数的提取，有助于建立准确的IGBT半导体物理模型，实现IGBT电气特性的高精度仿真计算；并且，上述目标参数提取方法所提取的目标参数对于IGBT的设计与制造、结构与性能优化以及指导器件的安全使用等亦具有重要的应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一些实施例提供的目标参数提取方法的流程示意图；
图2为本申请一些实施例提供的目标参数提取方法中的IGBT原始输出特性曲线图；
图3为本申请另一些实施例提供的目标参数提取方法中的IGBT原始输出特性曲线图；
图4为本申请一些实施例提供的目标参数提取方法中的目标等效场效应管输出特性曲线图；
图5为本申请一些实施例提供的目标参数提取方法中的目标等效场效应管输出特性曲线及经过数据拟合后的本征场效应管模型输出特性曲线图；
图6为本申请一些实施例提供的目标参数提取方法中将目标参数代入集总电荷模型得到的IGBT输出特性曲线及原始输出特性曲线图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
在此使用时，单数形式的“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分和/或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
正如背景技术所述，对一定结构的绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipo larTransistor，简称IGBT)而言，器件的内部参数对其性能具有决定性的影响，这些参数包括但不限于结构尺寸、掺杂浓度、过剩载流子寿命以及结电容、跨导等都将直接影响着IGBT的通态压降、开关速度、关断拖尾电流等各项动、静态性能指标。然而。IGBT物理模型的仿真计算精度高度依赖于模型参数的提取，一直以来参数提取对其应用都是一个巨大挑战。
基于以上原因，本申请根据一些实施例提供了一种目标参数提取方法，应用于绝缘栅双极晶体管(IGBT)的集总电荷模型。也即，本申请实施例将绝缘栅双极晶体管的集总电荷模型作为被参数提取的模型。
请参阅图1，在一个实施例中，所述目标参数提取方法具体可以包括如下的步骤：
S100：获取绝缘栅双极晶体管的原始输出特性曲线，原始输出特性曲线包括绝缘栅双极晶体管的栅极-发射极电压及集电极-发射极电压；确定绝缘栅双极晶体管与等效场效应管中对应电性参数的等效函数，根据等效函数将原始输出特性曲线转化为初始等效场效应管输出特性曲线。
S200：对初始等效场效应管输出特性曲线进行修正，以得到起始于零点的目标等效场效应管输出特性曲线；并对栅极-发射极电压及集电极-发射极电压进行修正，以得到本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压。
S300：将本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压代入集总电荷模型的本征场效应管电子电流公式得到本征场效应管模型输出特性曲线，并基于目标等效场效应管输出特性曲线进行数据拟合，得到目标参数。
上述实施例提供的目标参数提取方法，通过预设的等效函数将绝缘栅双极晶体管的原始输出特性曲线近似为等效场效应管的初始等效场效应管输出特性曲线；之后，对初始等效场效应管输出特性曲线进行修正，使初始等效场效应管输出特性曲线起始于坐标系的零点，并定义经过修正的初始等效场效应管输出特性曲线为目标等效场效应管输出特性曲线；并对栅极-发射极电压及集电极-发射极电压进行修正，以得到本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压，然后将本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压代入绝缘栅双极晶体管的集总电荷模型的本征场效应管电子电流公式得到本征场效应管模型输出特性曲线，使用本征场效应管模型输出特性曲线基于目标等效场效应管输出特性曲线进行数据拟合，最终得到在集总电荷模型中匹配于目标等效场效应管输出特性曲线的目标参数。上述实施例提供的目标参数提取方法，能够基于绝缘栅双极晶体管的集总电荷模型实现目标参数的提取，有助于建立准确的IGBT半导体物理模型，实现IGBT电气特性的高精度仿真计算；并且，上述目标参数提取方法所提取的目标参数对于IGBT的设计与制造、结构与性能优化以及指导器件的安全使用等亦具有重要的应用价值。
可以理解，由于绝缘栅双极晶体管可以看作是由双极性结型晶体管(Bipol arJunction Transistor，简称BJT)与场效应管组成的半导体器件，绝缘栅双极晶体管的等效电路可以具有本征场效应管和与之连接的等效双极性结型晶体管。其中，场效应管可以例如金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET管，简称MOS管)。因此，通过预设的等效函数可以将绝缘栅双极晶体管的原始输出特性曲线近似为等效场效应管的初始等效场效应管输出特性曲线。
具体的，IGBT中的电流由电子电流和空穴电流组成，其中具有重要作用的电流为沟道电流(例如，N沟道电子电流)。基于前述等效关系，在一些实施例中，可以将IGBT中的沟道电流等效为本征场效应管电流。
在集总电荷模型中，本征场效应管电流可以表现为如下的公式：
其中，id为等效场效应管电流，Kp为跨导系数(MOSFET transconductancecoefficient)，VGS为本征场效应管的栅极-源极电压，VT为阈值电压(Threshol d Voltagefor turn-on)，b为跨导拟合参数(Fitting parameter for MOSFET tra nsconductance)，kv为导通电压拟合参数(Turn-on Voltage fitting parameter)，VDS为本征场效应管的漏极-源极电压。
需要说明的是，上述公式适用于本征场效应管栅极-源极电压VGS大于阈值电压VT的情况。
在一些实施例中，采用本申请中的目标参数提取方法所得到的目标参数至少可以包括：阈值电压VT、跨导系数Kp、跨导拟合参数b及导通电压拟合参数kv。作为示例，采用本申请中的目标参数提取方法所得到的目标参数还可以包括：绝缘栅双极晶体管的发射极寄生串联电阻(RE)。
可以理解，上述参数仅作为示例，在实际实施例中目标参数的种类并不以此为限。
为了更清楚的说明，以下请结合本申请的一些实施例理解上述步骤S100～S300。
在步骤S100中，请参阅图2，原始输出特性曲线可以表征出绝缘栅双极晶体管的发射极电流ICEraw，栅极-发射极电压VGEraw以及集电极-发射极电压VCEraw。
在一些实施例中，步骤S100可以采用如下的步骤确定绝缘栅双极晶体管与等效场效应管中对应电性参数的等效函数，并根据等效函数将原始输出特性曲线转化为初始等效场效应管输出特性曲线，比如：
根据绝缘栅双极晶体管的电子迁移率与空穴迁移率之比，将发射极电流等效为目标等效场效应管电流，并根据目标等效场效应管电流与栅极-发射极电压及集电极-发射极电压得到初始等效场效应管输出特性曲线。
在一些实施例中，采用如下的等效函数将发射极电流等效为目标等效场效应管电流：
Imos_data＝ICEraw*(μn/(μn+μp))；
在上述公式中，Imos_data为目标等效场效应管电流，ICEraw为发射极电流，μn为绝缘栅双极晶体管的电子迁移率，μp为绝缘栅双极晶体管的空穴迁移率。
如前所述，IGBT中的电流由电子电流和空穴电流组成，这两种电流的占比不同，因此可以近似地通过电子迁移率与空穴迁移率之比来确定电子电流与空穴电流之比。基于此，可以将原始输出特性曲线近似为初始等效场效应管输出特性曲线。
可以理解，绝缘栅双极晶体管的电子迁移率μn及空穴迁移率μp可以根据实际实施例中绝缘栅双极晶体管的器件工艺而确定。
此外，本申请实施例对于步骤S100中获取绝缘栅双极晶体管的原始输出特性曲线的方式并不做具体限定。作为示例，可以采用但不限于实测或仿真等方式获取绝缘栅双极晶体管的原始输出特性曲线。
在步骤S200中，作为示例，可以基于以下公式对初始等效场效应管输出特性曲线进行修正，以得到起始于零点的目标等效场效应管输出特性曲线：
VDS_data＝VCEraw-Vj；
其中，VDS_data为目标等效场效应管输出特性曲线中的漏极-源极电压，VCEraw为绝缘栅双极晶体管的集电极-发射极电压，Vj为绝缘栅双极晶体管的发射极导通电压。
可以理解，由于绝缘栅双极晶体管存在发射极导通电压Vj，绝缘栅双极晶体管的原始输出特性曲线的横坐标起始于一个正值，如图3所示；然而，等效场效应管输出特性曲线横坐标应当由零点开始。因此，上述步骤旨在对初始等效场效应管输出特性曲线进行修正，以去除发射极导通电压Vj的影响，从而得到起始于零点的目标等效场效应管输出特性曲线，如图4所示。
需要说明的是，图3中所示出的VGEraw(th)为绝缘栅双极晶体管的栅极-发射极阈值电压，图4中所示出的VGSraw(th)为等效场效应管的栅极-源极阈值电压。
如前所述，公式中的VGS和VDS分别为本征场效应管的栅极-源极电压和漏极-源极电压，因此步骤S200中还可以基于以下公式得到本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压：
VDS＝VDS_data-ICEraw*RE；VGS＝VGEraw-ICEraw*RE；
其中，VDS为本征场效应管的漏极-源极电压，ICEraw为发射极电流，RE为绝缘栅双极晶体管的发射极寄生串联电阻，VGS为本征场效应管的栅极-源极电压，VGEraw为栅极-发射极电压。
请结合前述一些实施例理解，在上述公式中，VDS_data为：基于绝缘栅双极晶体管的集电极-发射极电压VCEraw进行修正，去除发射极导通电压Vj的影响后所得的目标等效场效应管输出特性曲线中的漏极-源极电压。通过公式VDS＝VDS_data-ICEraw*RE以及VGS＝VGEraw-ICEraw*RE去除绝缘栅双极晶体管中的端口电阻压降，以获得能够代入公式进行数据拟合的本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压。
需要说明的是，在本申请实施例中，目标等效场效应管输出特性曲线可以表征等效场效应管的漏极-源极电压及栅极-源极电压。
请参阅图5，图5中Data示出了目标等效场效应管输出特性曲线；Model则示出了数据拟合出的等效场效应管输出特性曲线。
在步骤S300中，作为示例，可以采用如下的步骤将本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压代入集总电荷模型的本征场效应管电子电流公式得到本征场效应管模型输出特性曲线，并基于目标等效场效应管输出特性曲线进行数据拟合以得到目标参数，比如：
将本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压代入集总电荷模型的本征场效应管电子电流公式得到本征场效应管模型输出特性曲线，并基于目标等效场效应管输出特性曲线进行数据拟合，以获取目标参数。
在步骤S300中，作为示例，可以将漏极-源极电压及栅极-源极电压代入前述等效场效应管电流公式并基于目标等效场效应管输出特性曲线进行数据拟合，以获取目标参数。
请参阅图6，将获取得到的目标参数代入绝缘栅双极晶体管的集总电荷模型，得到的输出特性曲线与步骤S100中获取得到的原始输出特性曲线进行对比。可以看出，此时输出特性曲线与原始输出特性曲线几乎重合。也即，此时得到的目标参数为最优。
本申请实施例对于步骤S300中基于目标等效场效应管输出特性曲线进行数据拟合所采用的拟合方法并不做具体限定。作为示例，可以采用但不限于非线性最小二乘法、信赖域反射最小二乘法或神经网络法等拟合方法进行数据拟合，以得到目标参数。
需要注意的是，上述拟合方法仅作为示例，在实际实施例中进行数据拟合的具体方法并不以此为限。
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
另一方面，本申请还根据一些实施例，提供了一种计算机设备。
该计算机设备可以包括存储器和处理器。其中，存储器存储有计算机程序，处理器执行前述计算机程序时可以实现前述任一实施例提供的目标参数提取方法的步骤。
上述实施例提供的计算机设备可以用于执行前述实施例中目标参数提取方法的步骤。因此，前述实施例提供的目标参数提取方法所能实现的技术效果，该计算机设备均能实现，这里就不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Rando m Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种目标参数提取方法，其特征在于，所述目标参数提取方法应用于绝缘栅双极晶体管的集总电荷模型，包括：
获取所述绝缘栅双极晶体管的原始输出特性曲线，所述原始输出特性曲线包括所述绝缘栅双极晶体管的栅极-发射极电压及集电极-发射极电压；确定所述绝缘栅双极晶体管与等效场效应管中对应电性参数的等效函数，根据所述等效函数将所述原始输出特性曲线转化为初始等效场效应管输出特性曲线；
对所述初始等效场效应管输出特性曲线进行修正，以得到起始于零点的目标等效场效应管输出特性曲线；并对所述栅极-发射极电压及所述集电极-发射极电压进行修正，以得到本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压；
将所述本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压代入所述集总电荷模型的本征场效应管电子电流公式得到本征场效应管模型输出特性曲线，并基于所述目标等效场效应管输出特性曲线进行数据拟合，得到目标参数。
2.根据权利要求1所述的目标参数提取方法，其特征在于，所述确定所述绝缘栅双极晶体管与等效场效应管中对应电性参数的等效函数，根据所述等效函数将所述原始输出特性曲线转化为初始等效场效应管输出特性曲线，包括：
根据所述绝缘栅双极晶体管的电子迁移率与空穴迁移率之比，将所述发射极电流等效为目标等效场效应管电流，并根据所述目标等效场效应管电流与所述栅极-发射极电压及所述集电极-发射极电压得到所述初始等效场效应管输出特性曲线。
3.根据权利要求2所述的目标参数提取方法，其特征在于，采用如下的等效函数将所述发射极电流等效为目标等效场效应管电流：
Imos_data＝ICEraw*(μn/(μn+μp))；
其中，Imos_data为所述目标等效场效应管电流，ICEraw为所述发射极电流，μn为所述绝缘栅双极晶体管的电子迁移率，μp为所述绝缘栅双极晶体管的空穴迁移率。
4.根据权利要求1所述的目标参数提取方法，其特征在于，基于以下公式对所述初始等效场效应管输出特性曲线进行修正，以得到起始于零点的所述目标等效场效应管输出特性曲线：
VDS_data＝VCEraw-Vj；
其中，VDS_data为所述目标等效场效应管输出特性曲线中的漏极-源极电压，VCEraw为所述绝缘栅双极晶体管的集电极-发射极电压，Vj为所述绝缘栅双极晶体管的发射极导通电压。
5.根据权利要求4所述的目标参数提取方法，其特征在于，所述对所述栅极-发射极电压及所述集电极-发射极电压进行修正，以得到本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压，包括：
基于如下的公式对所述目标等效场效应管输出特性曲线中的漏极-源极电压及所述集电极-发射极电压进行修正：
VDS＝VDS_data-ICEraw*RE；VGS＝VGEraw-ICEraw*RE；
其中，VDS为所述本征场效应管的漏极-源极电压，ICEraw为所述发射极电流，RE为所述绝缘栅双极晶体管的发射极寄生串联电阻，VGS为所述本征场效应管的栅极-源极电压，VGEraw为所述栅极-发射极电压。
6.根据权利要求5述的目标参数提取方法，其特征在于，所述集总电荷模型包括如下的本征场效应管电子电流公式：
其中，id为本征场效应管电流，Kp为跨导系数，VGS为所述本征场效应管的栅极-源极电压，VT为阈值电压，b为跨导拟合参数，kv为导通电压拟合参数，VDS为所述本征场效应管的漏极-源极电压；
将所述本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压代入所述本征场效应管电子电流公式以得到本征场效应管模型输出特性曲线，并基于所述目标等效场效应管输出特性曲线进行数据拟合，以获取所述目标参数。
7.根据权利要求5所述的目标参数提取方法，其特征在于，所述目标参数至少包括所述阈值电压、所述跨导系数、所述跨导拟合参数及所述导通电压拟合参数。
8.根据权利要求7所述的目标参数提取方法，其特征在于，所述目标参数还包括所述发射极寄生串联电阻。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的目标参数提取方法，其特征在于，将所述本征场效应管的栅极-源极电压及漏极-源极电压代入所述集总电荷模型的本征场效应管电子电流公式得到本征场效应管模型输出特性曲线，并基于所述目标等效场效应管输出特性曲线采用非线性最小二乘法、信赖域反射最小二乘法或神经网络法进行数据拟合，得到目标参数。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至9中任一项所述的目标参数提取方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310797102.XA CN117150711A (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 目标参数提取方法及计算机设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310797102.XA CN117150711A (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 目标参数提取方法及计算机设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117150711A true CN117150711A (zh) | 2023-12-01 |
Family
ID=88910765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310797102.XA Pending CN117150711A (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 目标参数提取方法及计算机设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117150711A (zh) |
-
2023
- 2023-06-30 CN CN202310797102.XA patent/CN117150711A/zh active Pending
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