[发明专利]二极管仿真电路模型

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设计技术，特别涉及一种二极管仿真电路模型。

背景技术

HSPICE仿真器被公认为精确电路仿真领域的“黄金标准”，并可借助一流的仿真及分析算法提供经代工厂认证过的MOS器件模型仿真，是速度最快、最受信赖的电路仿真器之一。

在当今半导体设计业主流的HSPICE仿真器中，常规的二极管(diode)器件仿真模型的电流描述公式如下：

二极管正向工作电流id为：

id=ISeff*(eVdN*Vt-1)]]>公式1；

二极管反向击穿电流id1为：

id1=ISeff*(eVdN*Vt-1)-ISeff*(e-(Vd+BVeffN*Vt)-1)]]>公式2；

公式1及公式2中，ISeff是有效电流系数，Vd是外界偏置电压，N是电流指数项的修正系数，Vt是物理常数，Bveff是二极管的击穿电压。

从公式1及公式2中可以看出，仿真器中描述二极管的正向电流和反向击穿电流的指数项时都采用了相同的修正系数“N”，这是一种比较理想化的模型公式描述。但实际情况中，例如齐纳二极管(zener diode)，测试得到的电流电压曲线如图1所示，图中点线代表的是实际测量得到的二极管电流电压曲线，而实线代表的是模型仿真得到的电流电压曲线，其中x轴为二极管两端扫描电压，y轴为测试电流，刻度为Log(A)。图左侧圈出部分为反向击穿电流模型拟合部分，右侧圈出部分为正向电流模型拟合部分，可以看到由于仿真器中模型公式的局限性，模型无法将两边电流斜率同时对准在对数坐标下，我们可以看到左侧击穿电流随反向电压急剧上升，右侧正向电流随正向电压增大，但左右两条曲线的斜率是不一样的，击穿电流的斜率要更加“陡峭”些。在模型拟合时，由于公式的限制，假设Iseff值固定，模型只能通过参数“N”来调整两者的斜率，结果势必为造成一些精度的牺牲。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种二极管仿真电路模型，提高了二极管反向特性的模型精度和灵活性，在二极管的正向工作电流与反向击穿电流都能得到较好的对准精度。

为解决上述技术问题，本发明的二极管仿真电路模型，包括一正向二极管模型，还包括一电压控制电流源、一寄生电阻；

所述电压控制电流源同所述寄生电阻串接在所述正向二极管模型的P端和N端之间；

所述正向二极管模型，反向击穿电流为零；

所述电压控制电流源，其电流值为：