[发明专利]双极晶体管仿真方法

权利要求书

1.一种双极晶体管仿真方法，采用Gummel-Poon双极晶体管模型对双极晶体管仿真，所述Gummel-Poon双极晶体管模型中的模型参数包括：三个与基区电阻相关的模型参数：RB、RBM和IRB，其中RB为双极晶体管集电极小电流工作时的基区电阻，RBM为双极晶体管集电极大电流工作时的基区电阻，IRB为基区电阻从RB过渡到RBM过程中双极晶体管集电极的中等电流；三个和集电结电容相关的模型参数：CJC、VJC和MJC，在物理意义上，CJC是零偏压时的集电结电容值，VJC是集电结电容的电压系数，用于拟合集电结电容与偏压的关系曲线中偏压为正部分的数据，MJC是集电结电容的拟合系数，用于拟合集电结电容与偏压的关系曲线中偏压为负部分的数据；和截止频率相关的三个模型参数：TF、ITF和VTF，在物理意义上，TF是晶体管的渡越时间，用于拟合截止频率与集电极电流的关系曲线的最高值，ITF是晶体管的渡越时间的电流系数，用于拟合截止频率与集电极电流的关系曲线中大电流区域的数据，VTF是晶体管的渡越时间的电压系数，用于拟合截止频率与集电极电流的关系曲线随集电极电压的变化规律；

其特征在于，所述Gummel-Poon双极晶体管模型中的三个与基区电阻相关的模型参数通过以下方法确定：

一.对双极晶体管进行在不同偏压下集电结电容的射频测试，测试得到集电结电容Cbc与集电结偏压的关系曲线，根据测试得到集电结电容Cbc与集电结偏压的关系曲线，用数值优化和曲线拟合的方法，得到和集电结电容相关的三个模型参数：CJC、VJC和MJC，从而得到在不同偏压条件下集电结电容Cbc的值；

二.对双极晶体管进行在不同集电极电流下的小信号射频测试，测试得到双极晶体管的截止频率Ft与集电极电流的关系曲线，以及双极晶体管的最高振荡频Fmax与集电极电流的关系曲线；

三.根据双极晶体管的截止频率Ft与集电极电流的关系曲线，用数值优化和曲线拟合的方法，得到和截止频率相关的三个模型参数：TF、ITF和VTF，从而得到在不同集电极电流条件下双极晶体管的截止频率Ft的值；

四.根据得到的双极晶体管的最高振荡频Fmax与集电极电流的关系曲线、不同偏压下条件下集电结电容Cbc的值、不同电流条件下双极晶体管的截止频率Ft，依据公式得到在不同电流条件下双极晶体管的基区电阻Rb的值；

五.根据得到的不同电流条件下双极晶体管的基区电阻Rb的值，确定双极晶体管模型中的三个与基区电阻相关的模型参数：RB、IRB和RBM。

2.根据权利要求1所述的双极晶体管仿真方法，其特征在于，所述双极晶体管集电极小电流为小于设定值一的电流，大电流为大于设定值二的电流，中等电流为大于等于设定值一小于等于设定值二的电流，所述小信号为功率小于设定值的射频信号。

3.根据权利要求2所述的双极晶体管仿真方法，其特征在于，所述双极晶体管集电极小电流为小于1uA的电流，大电流为大于10uA的电流，中等电流为大于等于1uA小于等于10uA的电流，所述小信号为功率小于10uW射频信号。