[发明专利]MOS晶体管射频电路仿真宏模型及其参数提取方法

权利要求书

1.一种MOS晶体管射频电路仿真宏模型，所述射频电路具有栅极节点、源极节点、漏极节点和衬底节点，所述仿真宏模型包括：

MOS晶体管仿真模型，其具有栅极、源极、漏极和衬底，所述栅极通过一栅电阻R_G与所述射频电路的栅极节点相连，所述源极和漏极分别连接至所述射频电路的源极节点和漏极节点；

其特征在于，还包括：

源极结电容C_jun.s，其一端连接至晶体管源极，另一端连接至一第一衬底电阻R_jun.s，所述源极结电容C_jun.s和第一衬底电阻R_jun.s分别用于表征晶体管源极和衬底之间的结电容和寄生电阻；

漏极结电容C_jun.d，其一端连接至晶体管漏极，另一端连接至一第二衬底电阻R_jun.d，所述漏极结电容C_jun.d和第二衬底电阻R_jun.d分别用于表征晶体管漏极和衬底之间的结电容和寄生电阻，且所述第二衬底电阻R_jun.d的另一端与第一衬底电阻R_jun.s的另一端相连接于一电阻网络节点；

衬底体电阻R_bulk，其一端连接至所述电阻网络节点，另一端连接至晶体管的衬底，用于表征晶体管的体电阻；以及

衬底阱电阻R_well，其一端连接至所述电阻网络节点，另一端连接至所述射频电路的衬底节点，用于表征晶体管的阱电阻。

2.如权利要求1所述的MOS晶体管射频电路仿真宏模型，其特征在于：所述的MOS晶体管仿真模型为通用BSIM3 SPICE仿真模型。

3.一种如权利要求1所述的MOS晶体管射频电路仿真宏模型的参数提取方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)对以MOS晶体管栅极为1节点，漏极为2节点，源极与衬底接地组成的双端口网络使用网络分析仪进行S参数测量，并将得到的S参数数据转化为Y参数。

(2)测量得到MOS晶体管的Y参数之后，用如下公式计算得到模型中的漏极和源极结电容：Cjun.d=Cjun.s≈Im[Y22]+Im[Y12]ω;]]>

(3)用如下公式计算模型中的寄生电容：

Cgs0=Cgd0≈Im[Y12]ω,]]>Cgb≈Im[Y11]+2Im[Y12]ω;]]>

(4)通过如下方程和步骤(3)中计算得到的寄生电容值，联立解方程组得到三个中间变量Y_gb、Y_bd和Y_sb：

Y11=Ygb×YbdYgb+Ybd+Ysb+Ygb×YsbYgb+Ybd+Ysd+jω×(Cgs0+Cgd0);]]>

Y12=Ygb×YsbYgb+Ybd+Ysb-jω×Cgd0;]]>

Y22=Ygb×YbdYgb+Ybd+Ysb+Ygb×YsbYgb+Ybd+Ysd+jω×Cgd0;]]>

(5)通过如下公式和步骤(4)中解方程组得到的中间变量值计算四个衬底电阻R_jun.s、R_jun.d、R_bulk、R_well的阻值：

Rbulk=real(1Ygb);]]>

Rjun.d=real(1Ybd);]]>

R_jun.s＝R_jun.d；

Rwell=Re[Y22](Im[Y22]+Im[Y12])2-Rjun.d.]]>