[发明专利]功率金属氧化物半导体晶体管的模拟模型

说明书

一种功率金属氧化物半导体场效晶体管的模拟模型，用以对功率金属氧化物半导体场效晶体管的多个参数进行测量，以分别产生对应的多个模拟结果，功率金属氧化物半导体场效晶体管的模拟模型包括第一压控电压源、第一查表电流源、晶体管子电路及崩溃电压模块。其中，第一压控电压源响应于温度变化，以第一子电路模拟栅极节点上的栅极电荷行为。第一查表电流源用以依据第二子电路的查表电流值，模拟栅极漏极间电容所产生的等效电流值。晶体管子电路用于模拟导电电压于小电流区间及大电流区间中的行为。崩溃电压模块依据第一子电路的电压值，模拟漏极节点及源极节点之间的崩溃电压效应。

技术领域

本发明涉及一种功率金属氧化物半导体(MOS)晶体管的模拟模型，特别是涉及一种可在模拟时降低运算负荷的功率金属氧化物半导体(MOS)晶体管的模拟模型。

背景技术

晶体管是计算机、电视、蜂巢式电话及诸多其他电子产品中的电组件。设计者通常使用模拟器程序来模拟晶体管的一示意性版本以观察其电路行为。

对于复杂的电子电路的设计，典型地执行模拟用于验证电子电路的功能性并且用于优化它的性能。通过对目标电子组件进行模拟，以期望能够准确建立在电路中使用的电子组件的模型。特别地，随着产品日新月异，若要针对电子组件的每项参数特性进行测量，将会耗费大量人力资源及时间。因此，期望能够以省时、省力的情况下直接使用功率晶体管的准确模型来进行模拟，以减少开发时间。

在现有的电路模拟软件中，已经提供了可广泛对功率晶体管进行模拟的诸多现有的晶体管模拟模型。然而，在某些情况下，使用这些现有的晶体管模拟模型可能导致对某些晶体管电路行为的不准确预测。此外，现有的晶体管模拟模型经常使用了大量的组件，因此可能会对运算系统造成大量负担。

因此，急需一种能降低使用组件数量，并减少运算系统的模拟负荷，同时具有一定准确性的功率晶体管的模拟模型。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种功率金属氧化物半导体(MOS)场效晶体管的模拟模型。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种一种功率金属氧化物半导体场效晶体管的模拟模型，用以对一功率金属氧化物半导体场效晶体管的多个参数进行测量，以分别产生对应的多个模拟结果，所述功率金属氧化物半导体场效晶体管的模拟模型包括：一栅极节点、一源极节点及一漏极节点；一栅极电阻，连接于所述栅极节点及一第一节点之间；一第一压控电压源，连接于所述栅极电阻及一第一节点之间，经配置以响应于温度变化，以一第一子电路模拟所述栅极节点上的一栅极电荷行为；一源极电阻，连接于所述源极节点及一第二节点之间；一栅极源极间电容及一栅极源极间电阻，连接于所述第一节点及所述第二节点之间；一漏极电阻，连接于所述漏极节点及一第三节点之间；一第一查表电流源，连接于所述漏极节点及所述第一节点之间，所述第一查表电流源用以依据一第二子电路的一查表电流值，模拟一栅极漏极间电容所产生的一等效电流值；一晶体管子电路，包括：一第一晶体管，连接于所述第一节点、所述第二节点及所述第三节点；及一第二晶体管，连接于所述第一节点、所述第二节点及所述第三节点，其中所述第一晶体管及所述第二晶体管用于模拟一导电电压于一小电流区间及一大电流区间中的行为；以及一崩溃电压模块，连接于所述源极节点与所述源极电阻之间的一第四节点以及所述漏极节点与所述漏极电阻之间的一第五节点之间，所述崩溃电压模块经配置以依据所述第一子电路的一电压值，模拟所述漏极节点及所述源极节点之间的崩溃电压效应。

优选地，所述第一子电路包括：一电流源，连接于一第六节点及一第七节点之间；一崩溃电阻，连接于所述第七节点及一第八节点之间；一温度效应电阻，连接于所述第六节点及所述第八节点之间；以及一第一直流电源，连接于所述第六节点及所述温度效应电阻之间。

优选地，所述第六节点连接于所述第二节点。

优选地，所述第一压控电压源的电压依据所述第六节点及所述第八节点的电压产生。