[发明专利]适用于spice级仿真的电荷泵电路的行为级模型

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于spice级仿真的电荷泵电路的行为级模型的 建模方法。

背景技术

在仿真Flash(闪存)电路高压性能的过程中，通常的做法是将电荷 泵(charge pump)直接引入进行仿真。而这样会导致使用spice级的仿 真器仿真时速度较慢，由于flash的工作模式较多，在检查功能的同时还 需要检查flash的高压漏电(leakage)和放电(discharge)时间，而这些性 能的检查往往需要进行边界条件(corner)分析。系统仿真时间的长短直 接影响设计的周期。经过分析，在对仿真平台(test bench)进行优化以 后，发现电荷泵的仿真是影响仿真时间的主要因素。

为了加快仿真速度，就需要提供“行为级”模型来加快仿真速度，因 为是性能仿真，所以仍然采用spice级(spice level)的仿真器进行仿 真。现在可以采用verilog A语言实现电荷泵的行为级模型，也可以在 eldo中使用特定的功能块实现电荷泵的行为级模型。但是verilog A和 eldo的功能块都依赖于特定的仿真器。Verilog A和普通的电路集成仿真 需要用AMS等高级别的软件才行，而eldo中的功能块仅仅适用于eldo， 与别的仿真器不兼容。故上述的电荷泵行为级模型不能在spice级的仿真 器上使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于spice级仿真的电荷泵 电路的行为级模型的建模方法，其能使用在spice级仿真器中提高仿真速 度。

为解决上述技术问题，本发明的所述行为级模型至少包括一个NMOS晶 体管传输门或一个PMOS晶体管传输门；

所述NMOS晶体管传输门的输入电压为由spice电源库提供的负电压， NMOS晶体管传输门的控制信号为由电荷泵电路的输入控制信号经第一电平 转换电路转换而得，使所述NMOS晶体管传输门的输出为输入电压或浮空， 从而实现负电压电荷泵的行为；

所述PMOS晶体管传输门的输入电压为由spice电源库提供的正电压， PMOS晶体管传输门的控制信号为由电荷泵电路的输入控制信号经第二电 平转换电路转换而得，使所述PMOS晶体管传输门的输出为输入电压或浮 空，从而实现正电压电荷泵的行为。

本发明还提供一种适用于spice级仿真的电荷泵电路的行为级模型 的建模方法，至少包括两组MOS晶体管传输门中的一组，两组MOS晶体管 传输门分别为由两个浮置衬底的NMOS晶体管传输门并联而成和由两个浮 置衬底的PMOS晶体管传输门并联而成；

所述两个NMOS晶体管传输门的输入电压分别为由spice电源库提供的 负电压VNEG1和VNEG2，所述两个NMOS晶体管传输门的控制信号为由电荷泵 电路的输入控制信号分别经第一电平转换电路转换而得，使所述两个并联 的浮置衬底的NMOS晶体管传输门的输出为对输入电压VNEG1和VNEG2的选择 或浮空，从而实现负电压电荷泵的行为；

所述两个PMOS晶体管传输门的输入电压为由spice电源库提供的正 电压VPOS1和VPOS2，所述两个PMOS晶体管传输门的控制信号为由电荷 泵电路的输入控制信号分别经第二电平转换电路转换而得，使所述两个并 联的浮置衬底的PMOS晶体管传输门的输出为对输入电压VPOS1和VPOS2 的选择或浮空，从而实现正电压电荷泵的行为。

本发明的适用于spice级仿真的电荷泵电路的行为级模型的建模方 法，采用电源库提供具体电位值，利用晶体管搭建的传输门和相关控制信 号的电平转换(level shift)电路，利用控制信号控制各个传输门的状 态，最终实现输出端电平的变化。该模型可以替代电荷泵进行flash电路 的高压性能仿真，包括功能，漏电，放电时间的仿真。采用该模型和flash 电路进行协同仿真，大大加快了仿真速度，降低了设计验证周期。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明的行为级模型中NMOS晶体管传输门的具体实例；

图2为本发明的行为级模型中PMOS晶体管传输门的具体实例；

图3为本发明中的第一电平转换电路的模块示意图；

图4为本发明中的第二电平转换电路的模块示意图。