DE102009042726A1

DE102009042726A1 - Bipolartransistorsimulationsmodell

Info

Publication number: DE102009042726A1
Application number: DE102009042726A
Authority: DE
Inventors: Adam H. Colorado Springs Pawlikiewicz
Original assignee: Atmel Corp
Current assignee: Atmel Corp
Priority date: 2008-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2010-03-25
Also published as: US8099270B2; CN101685477A; TW201020839A; US20100076742A1

Abstract

Verschiedene Ausführungsformen beinhalten Verfahren und Vorrichtungen zur Simulation eines Transistors unter Verwendung eines Simulationsmodells, das ein Transistorsimulationsmodell beinhaltet, das mit einem Diodensimulationsmodell gekoppelt ist.

Description

Hintergrund
Transistoren sind elektrische Komponenten in Computern, Fernsehern, Mobiltelefon und vielen anderen elektronischen Produkten. Entwickler verwenden üblicherweise Simulationsprogramme, um eine schematische Version des Transistors zu simulieren, um sein Schaltungsverhalten zu beobachten.
Gummel Poon und Vertical Bipolar Intercompany (VBIC) Transistorsimulationsmodelle sind in vielen herkömmlichen Simulatoren zur Simulation von Transistoren weit verbreitet. In manchen Fällen kann die Verwendung dieser herkömmlichen Simulationsmodelle jedoch zu ungenauen Vorhersagen des Schaltungsverhaltens mancher Transistoren führen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm, das einen Teil einer elektronischen Schaltung mit einem Transistor und Schaltungskomponenten zeigt.
2 ist ein Simulationsdiagramm, das Simulationsmodelle für die Komponenten der 1 unter Verwendung herkömmlicher Techniken zeigt.
3 ist ein Graph, der Kurven zeigt, die einen Zusammenhang zwischen bestimmten Betriebsparametern der Komponenten aus 1 und Simulationsmodellen der 2 repräsentieren.
4 ist ein Graph, der Kurven zeigt, die einen Zusammenhang zwischen bestimmten anderen Betriebsparametern der Komponenten aus 1 und den Simulationsmodellen aus 2 repräsentieren.
5 ist ein Simulationsdiagramm, das Simulationsmodelle für die Komponenten aus 1 gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung zeigt.
6 ist ein Graph, der Kurven zeigt, die einen Zusammenhang zwischen bestimmten Betriebsparametern der Komponenten aus 1 und den Simulationsmodellen aus 5 gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung repräsentieren.
7 ist ein Graph, der Kurven zeigt, die einen Zusammenhang zwischen bestimmten anderen Betriebsparametern der Komponenten aus 1 und den Simulationsmodellen aus 5 gemäß verschiedener Variationen der Erfindung repräsentieren.
8 zeigt ein partielles Blockdiagramm einer Vorrichtung mit Speicherelementen zur Speicherung von Informationen eines Simulationsmodells gemäß der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung.
9 zeigt ein Verfahren zur Simulation eines Transistors gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung.
10 zeigt ein Verfahren zur Erzeugung eines Simulationsmodells gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
1 ist ein schematisches Diagramm 100, das einen Teil einer elektronischen Schaltung mit einem Transistor 110 und Schaltungskomponenten 121, 122 und 123 zeigt. Die Schaltungskomponenten 121, 122, 123 können einen oder mehrere Widerstände, Kondensatoren oder andere Komponenten beinhalten, die mit der Basis 111, dem Kollektor 112 und dem Emitter 113 des Bipolartransistors (Bipolar Junction Transistor, BJT) 110, wie in 1 gezeigt, gekoppelt sind.
2 ist ein Simulationsdiagramm 200, das Simulationsmodelle für die Komponenten der 1 zeigt, die herkömmliche Techniken verwenden. Ein Simulator, wie z. B. ein Simulationsprogramm mit Betonung auf integrierten Schaltungen (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis, SPICE) können das Simulationsdiagramm 200 verwenden, um die in 1 gezeigte Schaltung zu simulieren. Wie in 2 gezeigt, repräsentiert das Simulationsdiagramm 200 ein Simulationsmodell des schematischen Diagramms 100 in einer Komponenten-zu-Komponenten-Anordnungsweise. So repräsentiert z. B. ein Transistorsimulationsmodell 210 der 2 ein Simulationsmodell des Transistors 110 der 1. Die Komponentenmodelle 221, 222 und 223 der 2 repräsentieren Simulationsmodelle der zugehörigen Schaltungskomponenten 121, 122 und 123 der 1. Das Transistorsimulationsmodell 210 enthält einen Basisanschluss 211, einen Kollektoranschluss 212 und einen Emitteranschluss 213, die jeweils dem Basisanschluss 111, Korrektoranschluss 112 und Emitteranschluss 113 des Transistors 110 entsprechen. Ein Simulator, der die Schaltung der
1 auf Basis des Simulationsdiagramms 200 simuliert, kann simulierte Informationen zur Verfügung stellen, wie die Betriebscharakteristik des Transistors 110, und zwar in verschiedenen Formen, z. B. in der Form von Graphen.
3 ist ein Graph, der Kurven 301 und 302 zeigt, die einen Zusammenhang zwischen bestimmten Betriebsparameters der Komponenten aus 1 und den Simulationsmodellen der 2 repräsentieren. In 3 zeigt die Kurve 301 gemessenen Informationen, die einen Zusammenhang zwischen einem Vorwärtsbeta und einem Kollektorstrom I_C repräsentieren, die an einem physikalischen Transistor gemessen wurde, der schematisch als Transistor 110 des schematischen Diagramms 100 der 1 repräsentiert werden kann. Die Kurve 302 der 3 zeigt Simulationsergebnisse, die einen Zusammenhang zwischen dem Vorwärtsbeta und dem Kollektorstrom I_C des Transistorsimulationsmodells 210 repräsentieren, die aus einer Simulation (z. B. SPICE-Simulation) auf Basis des Simulationsdiagramms 200 aus 2 erhalten wurden. Wie in 3 gezeigt, stimmen die Kurven 301 und 302 nicht immer genau miteinander überein, wenn der Kollektorstrom I_C ungefähr ein Milliampere (mA) oder 10^–3 A bis ungefähr 100 mA (oder 10^–2 A) beträgt.
4 ist ein Graph, der Kurven 401, 411, 402 und 412 zeigt, die einen Zusammenhang zwischen bestimmten anderen Betriebsparametern der Komponenten 1 und den Simulationsmodellen aus 2 repräsentieren. In 4 zeigt die Kurve 401 Messergebnisse, die einen Zusammenhang zwischen einer Abscheidefrequenz F_t und dem Kollektorstrom I_C repräsentieren, die an einem physikalischen Transistor gemessen wurden, der schematisch als Transistor 110 des schematischen Diagramms 100 aus 1 repräsentiert werden kann. Die Kurve 402 in 4 zeigt Simulationsergebnisse, die einen Zusammenhang zwischen der Abscheidefrequenz F_t und dem Kollektorstrom I_C repräsentieren, die durch eine Simulation (z. B. SPICE-Simulation) auf Basis des Simulationsdiagramms 200 aus 2 erhalten wurden und die gleichen Betriebsspannungswerte verwendeten, die verwendet wurden, um die Kurve 401 zu erhalten. Wie in 4 gezeigt, stimmen die Kurven 401 und 402 nicht immer genau miteinander überein, wenn der Kollektorstrom I_C ungefähr 10 mA (oder 10^–2 A) bis ungefähr 100 mA (oder 10^–1 A) beträgt. Die Beispielspannungswerte, die verwendet wurden, um die Kurve 401 während einer Messung und die Kurve 402 während einer Simulation zu erhalten, können eine Basisemitterspannung V_BE größer als 1,0 Volt und eine Kollektoremitterspannung V_CE von ungefähr 2,8 Volt beinhalten. Ähnlich wie die Kurven 401 und 402 zeigt auch die Kurve 411 der 4 Messergebnisse und die Kurve 412 Simulationsergebnisse, aber bei einer anderen V_CE von ungefähr 0,8 Volt. Wie in 4 gezeigt, stimmen die Kurven 411 und 412 nicht immer genau miteinander überein, wenn der Kollektorstrom I_C ungefähr 10 mA (oder 10^–2 A) bis ungefähr 100 mA (oder 10^–1 A) beträgt.
Die Unterschiede zwischen den Simulationsergebnissen und den Messergebnissen, die in den 3 und 4 dargestellt sind, können auf die Leistungsfähigkeit des Transistorsimulationsmodells 210 zurückgeführt werden. Zum Beispiel kann das Transistorsimulationsmodell 210 ein herkömmliches Simulationsmodell, wie z. B. ein Gummel Poon Transistorsimulationsmodell, ein VBIC-Transistorsimulationsmodul oder ein anderes dem Fachmann bekanntes Simulationsmodell beinhalten. In manchen Fällen können diese herkömmlichen Transistorsimulationsmodelle Simulationsergebnisse liefern, die Aspekte des Schaltungsverhaltens eines konkreten Transistors ungenau vorhersagen. Das ungenaue Verhalten der Schaltung kann aufgrund einer unzureichenden Beschreibung der Vorrichtungsphysik durch das verwendete Simulationsmodell, wie z. B. dem Gummel Poon oder VBIC-Transistormodell auftreten. Komplexere herkömmliche Modelle, wie z. B. das Hochstrommodell (High Current Model, HICUM) oder MEXTRAM können verwendet werden, um das Transistorverhalten genauer zu beschreiben. Komplexe herkömmliche Modelle sind jedoch nachteilig hinsichtlich höherer Kosten, größerer Modellkomplexität und/oder niedrigerer Simulationsgeschwindigkeit.
Die unten stehende Beschreibung mit Bezug auf 5 bis 10 zeigt Vorrichtungen und Verfahren, die mit einem verbesserten Transistorsimulationsmodell gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung verbunden sind.
5 ist ein Simulationsdiagramm 500, das Simulationsmodell für die Komponenten der 1 gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung zeigt. In 5 repräsentiert ein Simulationsmodell 555 ein Transistorsimulationsmodell des Transistors 110 aus 1. Die Komponentenmodelle 521, 522 und 523 aus 5 repräsentieren Simulationsmodelle der zugehörigen Schaltungskomponenten 121, 122 und 123 aus 1. Ein Simulator, der SPICE oder andere Simulationsprogramme verwenden kann, kann das Simulationsdiagramm 500 verwenden, um den Transistor 110 und die Schaltungskomponenten 121, 122 und 123 aus 1 zu simulieren.
Wie in 5 gezeigt, muss das Simulationsdiagramm 500 ein Modell des schematischen Diagramms 100 aus 1 nicht in einer Komponenten-zu-Komponenten-Anordnungsweise beschreiben. Zum Beispiel enthält das Simulationsmodell 555 aus 5 eine Kombination oder eine Teilschaltung aus zwei Modellen, einem Transistorsimulationsmodell 510 und einem Diodensimulationsmodell 515, um einen einzigen Transistor, wie den Transistor 110 aus 1 zu repräsentieren. Das Transistorsimulationsmodell 510 und das Diodensimulationsmodell 515 können herkömmliche Transistorsimulationsmodelle und Diodensimulationsmodelle enthalten, die dem Fachmann bekannt sind. Zum Beispiel kann das Diodensimulationsmodell 515 ein herkömmliches P-N-Übergangsdiodensimulationsmodell enthalten. In einem weiteren Beispiel kann das Transistorsimulationsmodell 510 ein herkömmliches Gummel Poon-Transistorsimulationsmodell, ein VBIC-Transistormodul oder ein anderes bekanntes Transistorsimulationsmodell enthalten. In manchen Fällen kann die Verwendung des Simulationsmodells 555 mit einer Kombination eines Transistorsimulationsmodells und eines Diodensimulationsmodells zur Repräsentierung eines Modells eines Transistors, wie des Transistors 110, Simulationsergebnisse liefern, die das Schaltungsverhalten des tatsächlichen Transistors genauer vorhersagen. In dem Fall, in dem z. B. ein Transistor unter Verwendung eines Silizium-Germanium bi-CMOS-Prozesses (complementary metal-oxidesemiconductor) hergestellt wurde, kann eine Simulation des Transistors unter Verwendung des Simulationsmodells 555 Simulationsergebnisses liefern, die das Schaltungsverhalten des Transistors genauer vorhersagen.
Wie in 5 gezeigt, kann das Simulationsmodell 555 Knoten 561, 562 und 563 enthalten. Das Diodensimulationsmodell 515 ist zwischen die Knoten 561 und 562 gekoppelt. Das Transistorsimulationsmodell 510 kann einen Basisanschluss 511, Kollektoranschluss 512 und Emitteranschluss 513 enthalten, die mit den entsprechenden Knoten 561, 562 und 583 des Simulationsmodells 555 gekoppelt sind. Die Knoten 561, 562 und 563 können jeweils dem Basisanschluss 111, Kollektoranschluss 112 und Emitteranschluss 113 des Transistors 110 entsprechen. Obwohl das schematische Diagramm 100 der 1 keine Diode enthält, die zwischen die Basis 111 und den Emitter 113 des Transistors 110 geschaltet wäre, enthält das Simulationsmodell 555 aus 5 ein Diodensimulationsmodell, wie das Diodensimulationsmodell 515, das zwischen die Basis 511 und den Emitter 513 des Transistorsimulationsmodells 510 geschaltet ist. Die Hinzufügung des Diodensimulationsmodells 515 kann die Genauigkeit der Simulation verbessern.
6 und 7 sind Graphen, die Kurven zeigen, die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Betriebsparametern der Komponenten aus 1 und den Simulationsmodellen aus 5 repräsentieren. In der unten stehenden Beschreibung unter Bezug auf 6 und 7 stellen Simulationsergebnisse Ergebnisse dar, die aus Simulationen erhalten wurden, die die hier beschriebenen Simulationsmodelle und Techniken verwenden. Messergebnisse stellen Ergebnisse dar, die von konkreten Schaltungen erhalten wurden. Der Erfinder hat die hier beschriebenen Simulationsmodelle und Techniken seit mehreren Jahren zur Simulation mehrerer Schaltungen verwendet, die mit konkreten Schaltungen verglichen wurden. Graphische Vergleiche sind in 6 und 7 dargestellt.
6 ist ein Graph, der Kurven 601 und 602 zeigt, die einen Zusammenhang zwischen bestimmten Betriebsparametern der Komponenten aus 1 und den Simulationsmodellen aus 5 repräsentieren. In 6 zeigt die Kurve 601 Messergebisse, die einen Zusammenhang zwischen einem Vorwärtsbeta und einem Kollektorstrom I_C darstellen, die an einem physikalischen Transistor gemessen wurden, der schematisch als Transistor 110 des schematischen Diagramms 100 aus 1 dargestellt werden kann. Die Kurve 602 aus 6 zeigt Simulationsergebnisse, die einen Zusammenhang zwischen dem Vorwärtsbeta und dem Kollektorstrom I_C des Transistorsimulationsmodells 510 darstellen, die aus einer Simulation (z. B. SPICE-Simulation) auf Basis des Simulationsdiagramms 500 aus 5 erhalten wurden. Wie in 6 gezeigt, stimmen die Kurven 601 und 602 genau miteinander überein, wenn der Kollektorstrom I_C ungefähr 1 mA (oder 10^–3 A) bis ungefähr 10 mA (oder 10^–2 A) beträgt.
7 ist ein Graph, der Kurven 701, 711, 702 und 712 zeigt, die einen Zusammenhang zwischen anderen Betriebsparametern der Komponenten aus 1 und den Simulationsmodellen aus 5 repräsentiert. In 7 zeigt die Kurve 701 Messergebnisse, die einen Zusammenhang zwischen einer Abschneidefrequenz F_t und dem Kollektorstrom I_C darstellen, der an einem physikalischen Transistor gemessen wurde, der schematisch als Transistor 110 des schematischen Diagramms 100 aus 1 dargestellt werden kann. Die Kurve 702 aus 7 zeigt Simulationsergebnisse, die einen Zusammenhang zwischen der Abschneidefrequenz F_t und dem Kollektorstrom I_C darstellen, die aus einer Simulation (z. B. SPICE-Simulation) auf Basis des Simulationsdiagramms 500 aus 5 und unter Verwendung der gleichen Betriebsspannungswerte, wie sie zur Ermittlung der Kurve 701 verwendet wurden, erhalten wurden. Wie in 7 gezeigt, enthält die Kurve 701 eine Spitzenabschneidefrequenz 751, die ungefähr zwischen 45 Gigahertz und 50 Gigahertz liegt. Wie ebenfalls in 7 gezeigt, stimmen die Kurven 701 und 702 genau miteinander überein, wenn der Kollektorstrom I_C ungefähr 1 mA (oder 10^–3 A) bis ungefähr 10 mA (oder 10^–2 A) beträgt. Die Beispielsspannungswerte, die verwendet wurden, um die Kurve 701 während einer Messung und die Kurve 702 während einer Simulation zu erhalten, können eine Ba sisemitterspannung V_BE größer als 1,0 Volt und eine Kollektoremitterspannung V_CE von ungefähr 1,8 Volt beinhalten. Ähnlich wie die Kurven 701 und 702 zeigt die Kurve 711 aus 7 Messergebnisse und die Kurve 712 Simulationsergebnisse, bei einem anderen V_CE von ungefähr 0,8 Volt. Wie in 7 gezeigt, enthält die Kurve 711 eine Spitzenabschneidefrequenz 752, die ungefähr zwischen 35 Gigahertz und 40 Gigahertz liegt. Wie ebenfalls in 7 gezeigt, stimmen die Kurven 711 und 712 genau miteinander überein, wenn der Kollektorstrom I_C ungefähr 1 mA (oder 10^–3 A) bis ungefähr 10 mA (oder 10^–2 A) beträgt.
Die genaue Übereinstimmung zwischen den Kurven 601 und 602 aus 6, den Kurven 701 und 702, und den Kurven 711 und 712 aus 7 kann darauf hinweisen, dass die Verwendung des Simulationsmodells 555 als Transistorsimulationsmodell für einen Transistor Simulationsergebnisse liefern kann, die das Verhalten in einem konkreten Transistor genauer vorhersagt. Wie oben beschrieben wurde, kann das Simulationsmodell 555 herkömmliche Transistor- und Diodensimulationsmodelle enthalten. Die Herstellung eines Simulationsmodells für einen Transistor, wie z. B. den Transistor 110, kann daher relativ schnell, einfach und kostengünstig sein. Da darüber hinaus herkömmliche Transistor- und Diodensimulationsmodelle durch viele herkömmliche Simulatoren verwendet werden, kann das Simulationsmodell 555 den Bibliotheken der herkömmlichen Simulatoren leicht hinzugefügt werden. Da darüber hinaus das Simulationsmodell 555 zwei herkömmliche Modelle kombiniert, können die Benutzer der herkömmlichen Simulatoren das Simulationsmodell 555 leicht verwenden oder erzeugen. Zudem können herkömmliche Transistorsimulationsmodell, wie z. B. das Gummel Poon-Transistorsimulationsmodell, die Abschneidefrequenz F_t oder die maximale Oszillationsfrequenz (F_MAX) eines Transistors bei vergleichsweise hohen Frequenzen, wie z. B. Frequenzen von 25 Gigahertz und höher, unter Umständen nicht richtig beschreiben. In Anwendungen mit vergleichweise höheren Frequenzen (z. B. 25 Gigahertz und höher) kann das Simulationsmodell 555 jedoch die Frequenzcharakteristik des Transistors angemessen zur Verfügung stellen, wie oben unter Bezug auf 7 beschrieben wurde.
Die obige Beschreibung mit Verweis auf 5 bis 7 verwendet einen NPN-Bipolartransistor, wie den Transistor 510, und das Transistorsimulationsmodell 510 als Beispiel. Der Fachmann wird jedoch leicht verschiedene Variationen auf Basis dieser Beschreibung erkennen. Ein PNP-Bipolartransistor kann z. B. auf Basis dieser Beschreibung modelliert werden, so dass in 5 ein PNP-Bipolartransistorsimulationsmodell das NPN-Bipolartransistorsimulationsmodell 510 ersetzen würde und das Diodensimulationsmodell zwischen die Basis und den Kollektor des PNP-Bipolartransistorsimulationsmodells geschaltet wäre. Das PNP-Bipolartransistorsimulationsmodell kann ein herkömmliches PNP-Bipolartransistorsimulationsmodell enthalten.
8 zeigt ein partielles Blockdiagramm einer Vorrichtung 800 mit Speicherelementen 810 und 820 zur Speicherung von Informationen eines Simulationsmodells gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. Die Vorrichtung 800 kann ein elektronisches System 801 enthalten, das einen Personalcomputer (PC) oder andere elektronische Produkte enthalten kann. Das elektronische System 801 kann einen Simulator enthalten oder kann als Simulator verwendet werden, um einen Transistor, wie den Transistor 110 aus 1 zu simulieren. Wie in 8 gezeigt, kann das elektronische System 801 auch einen oder mehrere Prozessoren 831 und 832 enthalten, um Informationen zu verarbeiten, die durch eines der Speicherelemente 810 und 820 oder beide zur Verfügung gestellt werden.
Die Information des Simulationsmodells, wie des Simulationsmodells 555 aus 5, die in den Speicherelementen 810 und 820 gespeichert ist, kann Informationen beinhalten, die mit dem Simulationsmodellnamen, verschiedenen Knotennamen, und Modellnamen der Transistor- und Diodensimulationsmodelle verbunden sind. Die Informationen können des Weiteren konkrete Verbindungen zwischen den Transistor- und Diodensimulationsmodellen beinhalten. Zum Beispiel können die Informationen des Simulationsmodells, die in den Speicherelementen 810 und 820 gespeichert sind, Informationen von Knoten, wie den Knoten 561, 562 und 563 in 5, und Informationen, die die Namen und Verbindungen angeben, die mit den Transistor- und Diodensimulationsmodellen, wie dem Transistorsimulationsmodell 510 und dem Diodensimulationsmodell 515 aus 5, verbunden sind.
Da die Speicherelemente 810 und 820 Informationen eines Simulationsmodells speichern können, können Speicherelement 810, Speicherelement 820 oder beide an einer Simulation zur Simulation eines Transistors beteiligt sein. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 800 die Information des Simulationsmodells, wie des Simulationsmodells 555, in einer Bibliothek des Simulators speichern, indem die Bibliothek im Speicherelement 810, im Speicherelement 820 oder in beiden gespeichert sein kann. Ein Benutzer kann das Simulationsmodell, wie das Simulationsmodell 555, in der Bibliothek verwenden, um einen Transistor, wie dem Transistor 110 aus 1, zu simulieren.
Die Speicherelemente 810 und 820 können nicht flüchtigen Speicher, flüchtigen Speicher oder eine Kombination aus beiden beinhalten. Zum Beispiel können die Speicherelemente 810 und 820 dynamische wahlfreie Zugriffsspeicher (Dynamic Random Access Memory, DRAM), statische wahlfreie Zugriffsspeicher (Static Random access Memory, SRAM), Flashspeicher, elektrisch Lösch und programmierbare Nurlesespeicher (EEPROM), magnetische Speicher (z. B. Festplatten), optische Speicher (z. B. CD-ROM oder DVD) oder eine Kombination dieser Speicher oder andere Arten von Speichervorrichtungen beinhalten. In manchen Fällen kann das Speicherelement 820 eine CD-ROM oder eine DVD und das Speicherelement 810 eine Kombination aus DRAM, SRAM, Flash und magnetischen Speichervorrichtungen beinhalten. 8 zeigt eine Vorrichtung 800 mit den beiden Speichervorrichtungen 810 und 820 als Beispiel. Die Vorrichtung 800 kann jedoch auch eines der Speicherelemente 810 oder 820 weglassen.
Jedes der Speicherelemente 810 und 820 kann auch Anweisungen (z. B. Softwareanweisungen) enthalten, um auf den darin gespeicherten Informationen inklusive der Informationen eines Simulationsmodells, wie des Simulationsmodells 555 aus 5 zu operieren. Einer oder mehrerer der Prozessoren 831 und 832 können Informationen verwenden, die in einem oder beiden der Speicherelemente 810 und 820 gespeichert sind, während einer Operation, wie während einer Simulation eines Transistors verwenden. Demzufolge kann jedes der Speicherelemente 810 und 820 als maschinenlesbares Medium angesehen werden, das Anweisungen umfasst, die eine oder mehrere Operationen ausführen, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren (wie z. B. einen oder mehrere der Prozessoren 831 und 832) implementiert werden. Die Operation (oder Operationen) können die Simulation eines Transistors unter Verwendung eines Simulationsmodells beinhalten, das ein Transistorsimulationsmodell beinhaltet, das mit einem Diodensimulationsmodell gekoppelt ist. Zum Beispiel kann die Operation (oder die Operationen) die Simulation des Transistors 110 (1) unter Verwendung des Simulationsmodells 555 (5) beinhalten, das ein Transistorsimulationsmodell 510 beinhaltet, das mit einem Diodensimulationsmodell 515 gekoppelt ist. Die Operation (oder die Operationen) können eine oder mehrere der untenstehend unter Verweis auf 9 und 10 beschriebenen Aktivitäten beinhalten.
9 zeigt ein Verfahren 900 zur Simulation eines Transistors gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. Die Aktivität 910 des Verfahrens 900 kann die Simulation eines Transistors unter Verwendung eines Simulationsmodells beinhalten, das ein Transistorsimulationsmodell beinhaltet, das mit einem Diodensimulationsmodell gekoppelt ist. Der durch das Verfahren 900 simulierte Transistor kann einen Transistor 110 aus 1 enthalten. Das Simulationsmodell, das in dem Verfahren 900 verwendet wird, kann das Simulati onsmodell in einer SPICE-Simulation oder einem anderen Simulationsprogramm zur Simulation des Transistors verwenden. Das Verfahren 900 kann Aktivitäten enthalten, die oben unter Bezugnahme auf 5 bis 8 beschrieben wurden.
10 zeigt ein Verfahren 1000 zur Erzeugung eines Simulationsmodells gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. die Aktivität 1010 des Verfahrens 1000 kann die Erzeugung eines Simulationsmodells zur Simulation eines Transistors beinhalten. Das Simulationsmodell kann ein Transistorsimulationsmodell beinhalten, das mit einem Diodensimulationsmodell gekoppelt ist. Das Simulationsmodell, das durch das Verfahren 1000 erzeugt wird, kann das Simulationsmodell 555 aus 5 beinhalten und kann in einer Simulation, wie z. B. einer SPICE-Simulation oder einem anderen Simulationsprogramm verwendet werden.
Beim Erzeugen des Simulationsmodells kann das Verfahren 1000 die Zurverfügungstellung von Information beinhalten, um die Verbindungen zwischen dem Transistorsimulationsmodell, dem Diodensimulationsmodell und den Knoten des Simulationsmodells anzugeben. Zum Beispiel kann das Verfahren 1000 Informationen zur Verfügung stellen, um die Verbindungen zwischen einer Anode und einer Kathode des Diodensimulationsmodells, einer Basis, einem Kollektor und einem Emitter des Transistorsimulationsmodells und den Knoten des Simulationsmodells anzugeben. Das Verfahren 1000 kann Information zur Verfügung stellen, um anzugeben, dass die Knoten des Simulationsmodells, wie die Knoten 561, 562 und 563 des Simulationsmodells 555 aus 5, der Basis, dem Kollektor und dem Emitter eines Transistors entsprechen. Die Informationen, die durch das Verfahren 1000 zur Erzeugung des Simulationsmodells zur Verfügung gestellt werden, können Informationen beinhalten, die dem SPICE-Simulationsformat entsprechen. Das Verfahren 1000 kann die Informationen zur Erzeugung des Simulationsmodells einer Vorrichtung zur Verfügung stellen, wie der Vorrichtung 800 der 8. Die Vorrichtung kann die Informationen des durch das Verfahren 1000 erzeugten Simulationsmodells empfangen und speichern und die Informationen verwenden, um einen Transistor zu simulieren. Das Verfahren 1000 kann Aktivitäten beinhalten, die oben unter Verweis auf 5 bis 9 beschrieben wurden.
Eine oder mehrere der hier beschriebenen Ausführungsformen beinhaltet Verfahren und Vorrichtungen zur Simulation eines Transistors unter Verwendung eines Simulationsmodells, das ein Transistorsimulationsmodell beinhaltet, das mit einem Diodensimulationsmodell gekoppelt ist. Andere Ausführungsformen inklusive zusätzlicher Verfahren und Vorrichtungen wurden oben unter Bezugnahme auf 1 bis 10 beschrieben.
Die obige Beschreibung und die Zeichnungen illustrieren bestimmte Ausführungsformen der Erfindung, um den Fachmann in die Lage zu versetzen, die Ausführungsformen der Erfindung auszuführen. Andere Ausführungsformen können strukturelle, logische, elektrische, verfahrensmäßige und andere Änderungen beinhalten. In den Zeichnungen beschreiben ähnliche Merkmale oder ähnliche Bezugszeichen im Wesentlichen die gleichen Merkmale über mehrere Ansichten hinweg. Beispiele geben lediglich typische Variationen an. Teile und Abschnitte von bestimmten Ausführungsformen können in andere Ausführungsformen aufgenommen werden oder dort entsprechende Teile und Merkmale ersetzen. Viele andere Ausführungsformen werden für den Fachmann, der die obige Beschreibung studiert und verstanden hat, ersichtlich sein.
Die Zusammenfassung wird gemäß 37 C. F. R. § 1.72(b) zur Verfügung gestellt, worin verlangt wird, dass eine Zusammenfassung den Leser in die Lage versetzt, Gegenstand und Geist der technischen Offenbarung schnell zu erfassen. Die Zusammenfassung wird mit dem Verständnis eingereicht, das sie nicht zur Auslegung oder Abgrenzung der Ansprüche verwendet wird.

Claims

Verfahren umfassend: Simulieren eines Transistors unter Verwendung eines Simulationsmodells, das ein Transistorsimulationsmodell beinhaltet, das mit einem Diodensimulationsmodell gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Diodensimulationsmodell zwischen einem ersten Knoten und einem zweiten Knoten des Simulationsmodells gekoppelt ist, und das Transistorsimulationsmodell eine Basis beinhaltet, die mit dem ersten Knoten gekoppelt ist, und entweder einen Kollektor oder einen Emitter, der mit dem zweiten Knoten gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der erste Knoten einer Basis des Transistors entspricht und der zweite Knoten entweder einem Kollektor oder einem Emitter des Transistors entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Transistorsimulationsmodell ein Gummel Poon-Bipolartransistorsimulationsmodell beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Transistorsimulationsmodell ein Vertical Bipolar Intercompany Model (VBIC) Transistorsimulationsmodell beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Simulieren des Transistors die Verwendung des SPICE-Simulationsmodells beinhaltet.
Maschinenlesbares Medium mit Anweisungen, die bei Implementierung durch einen oder mehrer Prozessoren die folgenden Operationen ausführen: Simulieren eines Transistors unter Verwendung eines Simulationsmodells, das ein Transistorsimulationsmodell beinhaltet, das mit einem Diodensimulationsmodell gekoppelt ist.
Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 7, wobei das Diodensimulationsmodell zwischen einem ersten Knoten und einem zweiten Knoten des Simulationsmodells gekoppelt ist, und das Transistorsimulationsmodell eine Basis beinhaltet, die mit dem ersten Knoten gekoppelt ist, und entweder einen Kollektor und einen Emitter, der mit dem zweiten Knoten gekoppelt ist.
Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 8, wobei der erste Knoten einer Basis des Transistors entspricht und der zweite Knote entweder einem Kollektor oder einem Emitter des Transistors entspricht.
Verfahren umfassend: Erzeugen eines Simulationsmodells zur Simulation eines Transistors, wobei das Simulationsmodell ein Transistorsimulationsmodell beinhaltet, das mit einem Diodensimulationsmodell gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erzeugen des Simulationsmodells die Zurverfügungstellung von Informationen beinhaltet, um anzugeben, dass eine Anode des Diodensimulationsmodells und eine Basis des Transistorsimulationsmodells mit einem ersten Knoten des Simulationsmodells gekoppelt sind, und die Zurverfügungstellung von Information beinhaltet, um anzugeben, dass eine Kathode des Diodensimulationssystems und ein Emitter des Transistorsimulationsmodells mit einem zweiten Knoten des Simulationsmodells gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Erzeugen des Simulationsmodells die Zurverfügungstellung von Information beinhaltet, um anzugeben, dass der erste Knoten der Basis des Transistors entspricht, und die Zurverfügungstellung von Information beinhaltet, um anzugeben, dass der zweite Knoten einem Emitter des Transistors entspricht.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Erzeugen des Simulationsmodells des Weiteren umfasst: Zurverfügungstellung von Informationen, um anzugeben, dass ein Kollektor des Transistorsimulationsmodells mit einem dritten Knoten des Simulationsmodells gekoppelt ist, und Zurverfügungstellung von Informationen, um anzugeben, dass ein dritter Knoten einem Kollektor des Transistors entspricht.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Transistorsimulationsmodell ein Gummel Poon-Bipolartransistorsimulationsmodell beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Transistorsimulationsmodell ein Vertical Bipolar Intercompany Model (VBIC)-Transistorsimulationsmodell beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Informationen dem SPICE-Simulationsformat entsprechen.
Vorrichtung umfassend: ein Speicherelement, das dazu eingerichtet ist, Informationen eines Simulationsmodells zur Simulation eines Transistors zu speichern, wobei das Simulationsmodell ein Transistorsimulationsmodell und ein Diodensimulationsmodell, das zwischen eine Basis des Transistorsimulationsmodells und entweder einen Kollektor oder einen Emitter des Transistorsimulationsmodells gekoppelt ist, beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Speicherelement des Weiteren dazu eingerichtet ist, an einer Simulation teilzunehmen, wenn der Transistor in der Simulation simuliert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 17, des Weiteren umfassend zumindest einen Prozessor, der dazu eingerichtet ist, auf das Speicherelement zuzugreifen.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Speicherelement ein nicht flüchtiges Speicherelement beinhaltet.