Презентация на тему Математическое моделирование ППП и элементов ИМС с использованием компактных моделей (часть 1)

Презентация на тему Презентация на тему Математическое моделирование ППП и элементов ИМС с использованием компактных моделей (часть 1), предмет презентации: Разное. Этот материал содержит 36 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1
Лекция  Математическое моделирование  ППП и элементов ИМС с использованием компактных моделей (часть 1)
Текст слайда:

Лекция Математическое моделирование ППП и элементов ИМС с использованием компактных моделей (часть 1)


Слайд 2
Компактная модель Основное требование к компактным моделям – простота вычислений.Отличие от
Текст слайда:

Компактная модель

Основное требование к компактным моделям – простота вычислений.


Отличие от физико-технологических моделей:
упрощенный анализ процессов, протекающих в полупроводниковых приборах (ППП) и элементах ИМС;
возможность более гибкого управления при исследовании конструкций ППП с помощью управления параметрами отдельных элементов;
описываются с помощью системы обыкновенных дифференциальных уравнений;
возможность построения моделей без точного знания конструкции, структуры, топологии ППП.

Модели компонентов, применяемые в системах схемотехнического проектирования, обычно называют компактными моделями. Также часто встречаемое название SPICE-модели.


Слайд 3
Компактная модель Компактные модели используются в составе систем схемотехнического моделирования для
Текст слайда:

Компактная модель

Компактные модели используются в составе систем схемотехнического моделирования для решения следующих задач:

исследование функционирования разрабатываемых изделий (ИМС, комплексированных изделий и т.д.);
анализ чувствительности разрабатываемых изделий к изменению параметров элементов, прогнозирования характеристик при изменении техпроцесса и размеров элементов;
верификации проекта с учетом паразитных элементов (емкостей, резисторов, индуктивностей).


Слайд 4
Компактная модель Открытые модели имеют общедоступные уравнения. Каждый может их модифицировать,
Текст слайда:

Компактная модель

Открытые модели имеют общедоступные уравнения. Каждый может их модифицировать, указав при этом отличие от оригинала.
(модели Level 1–3,
все версии модели BSIM)

Закрытые

Частные

Открытые

Уравнения закрытых моделей известны только собственнику модели.

Уравнения частных моделей доступны всем, но контролируются собственником
(модель HSPICE Level 28).

SPICE 1 – 1973 г.
SPICE 2 – 1975 г.
SPICE 3 – 1989 г.

SPICE - Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis

Программа – симулятор:


Слайд 5
Диод на основе p-n перехода RS – последовательное сопротивление;CS – барьерная
Текст слайда:

Диод на основе p-n перехода

RS – последовательное сопротивление;
CS – барьерная емкость;
CD – диффузионная емкость.

IS – ток насыщения;
N – коэффициент эмиссии;
vt – тепловой потенциал.


Слайд 6
Диод на основе p-n переходаУравнение Пуассона:Уравнения непрерывности носителей заряда:Дрейф-диффузионная модель:Модель подвижности:Модель генерации-рекомбинации:
Текст слайда:

Диод на основе p-n перехода

Уравнение Пуассона:

Уравнения непрерывности носителей заряда:

Дрейф-диффузионная модель:

Модель подвижности:

Модель генерации-рекомбинации:


Слайд 7
Диод Ограничение модели: в случае если диоды показывают рекомбинационные эффекты при
Текст слайда:

Диод

Ограничение модели: в случае если диоды показывают рекомбинационные эффекты при малых напряжениях смещения, то данный эффект моделируется с помощью добавления в подсхему второго диода, первый будет описывать эффекты для высоких напряжений смещения, второй – для малых.


Слайд 8
Диод на основе p-n перехода Емкость диодаCJO – барьерная емкость при
Текст слайда:

Диод на основе p-n перехода

Емкость диода

CJO – барьерная емкость при V=0;
Vj – встроенный потенциал;
M – коэффициент:
M = 1/2 для резкого p-n перехода
M = 1/3 для линейного p-n перехода.

FC – коэффициент, определяющий переход от
барьерной к диффузионной емкости

vD < FC * VJ

vD > FC * VJ


Слайд 9
Диод на основе p-n перехода Эквивалентная схема на малом сигналеПроводимость на малом сигналеДиффузионная емкоcть
Текст слайда:

Диод на основе p-n перехода

Эквивалентная схема на малом сигнале

Проводимость на малом сигнале

Диффузионная емкоcть


Слайд 10
Диод на основе p-n перехода Berkeley SPICE модель диодаПрямой и обратный ток Предпороговый ток
Текст слайда:

Диод на основе p-n перехода

Berkeley SPICE модель диода

Прямой и обратный ток

Предпороговый ток


Слайд 11
Диод на основе p-n перехода Berkeley SPICE модель диодаЕмкость диодаБарьерная емкость:Диффузионная емкость:
Текст слайда:

Диод на основе p-n перехода

Berkeley SPICE модель диода

Емкость диода

Барьерная емкость:

Диффузионная емкость:


Слайд 12
Диод на основе p-n перехода Berkeley SPICE модель диодаТемпературные эффекты
Текст слайда:

Диод на основе p-n перехода

Berkeley SPICE модель диода

Температурные эффекты


Слайд 13
Диод на основе p-n перехода Berkeley SPICE модель диодаШумовые эффектыТепловой шумДробовый шум и фликер-шум
Текст слайда:

Диод на основе p-n перехода

Berkeley SPICE модель диода

Шумовые эффекты

Тепловой шум

Дробовый шум и фликер-шум


Слайд 14
Диод ШотткиCi – входная емкость;Co – выходная емкость;R1 и R2 –
Текст слайда:

Диод Шоттки

Ci – входная емкость;
Co – выходная емкость;
R1 и R2 – сопротивление между N-карманом и контактом земли;
С1 – емкость между пальцами, имеющими встречно-штырьевое расположение
Dio_pn – паразитный диод N-карман – P-подложка


Слайд 15
P-I-N Диод
Текст слайда:

P-I-N Диод


Слайд 16
P-I-N Диод Повысить ток при заданном напряжении – используется параллельный диод
Текст слайда:

P-I-N Диод

Повысить ток при заданном напряжении – используется параллельный диод


Слайд 17
P-I-N Диод Повысить напряжение при заданном токе – используется последовательный диод
Текст слайда:

P-I-N Диод

Повысить напряжение при заданном токе – используется
последовательный диод


Слайд 18
P-I-N Диод DLOW – область рекомбинацииDMAIN – основная область для диодаDSAT
Текст слайда:

P-I-N Диод

DLOW – область рекомбинации
DMAIN – основная область для диода
DSAT – переход к области определяемой последовательным сопротивлением
RS – последовательное сопротивление


Слайд 19
Модели транзисторов
Текст слайда:

Модели транзисторов


Слайд 20
Биполярный транзисторМодели биполярного транзистора1954 г. Модель Эберса-Молла1970 г. Модель Гуммеля-Пуна1986 г.
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Модели биполярного транзистора
1954 г. Модель Эберса-Молла
1970 г. Модель Гуммеля-Пуна
1986 г. Модель Mextram
Most Exquisite TRAnsistor Model
1987 г. Модель HICUM
HIgh CUrrent bipolar compact transistor Model
1995 г. Модель VBIC
Vertical Bipolar Inter-Company model


Слайд 21
Биполярный транзисторМодель Эберса-Молла«Транспортная» модель «Инжекционная» модель
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Модель Эберса-Молла

«Транспортная» модель

«Инжекционная» модель


Слайд 22
Биполярный транзисторМодель Эберса-МоллаТоки инжекции:IЭ,0 ; IК,0 – токи насыщения Токи эмиттера
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Модель Эберса-Молла

Токи инжекции:

IЭ,0 ; IК,0 – токи насыщения

Токи эмиттера и коллектора:

Токи экстракции: αn I1 и αi I2


Слайд 23
Биполярный транзисторМодель Эберса-МоллаМодель с учетом последовательных сопротивлений и барьерных емкостейМодель с напряжением Эрли
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Модель Эберса-Молла

Модель с учетом последовательных
сопротивлений и барьерных емкостей

Модель с напряжением Эрли


Слайд 24
Биполярный транзисторМодель Гуммеля-ПунаОсобенности управляемый напряжением источник тока Гуммеля-Пуна; идеальный и неидеальный
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Модель Гуммеля-Пуна

Особенности
управляемый напряжением источник тока Гуммеля-Пуна;
идеальный и неидеальный токи базы для прямого и инверсного режима работы;
барьерные и диффузионные конденсаторы;
сопротивление базы, зависящее от смещения;
постоянное сопротивление эмиттера и коллектора.


Слайд 25
Биполярный транзисторМодель Гуммеля-ПунаМодель для анализа на постоянном токеМодель для малого уровня сигнала
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Модель Гуммеля-Пуна

Модель для анализа на постоянном токе

Модель для малого уровня сигнала


Слайд 26
Биполярный транзисторТок базы:Прямой диффузионный токОбратный диффузионный токТок рекомбинации эмиттерного переходаТок рекомбинации коллекторного перехода
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Ток базы:

Прямой диффузионный ток

Обратный диффузионный ток

Ток рекомбинации эмиттерного перехода

Ток рекомбинации коллекторного перехода


Слайд 27
Биполярный транзисторТок коллектора:
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Ток коллектора:


Слайд 28
Биполярный транзисторНормированный заряд в базеЭффект Эрли (модуляция ширины базы)Эффект Вебстера (высокий уровень инжекции)
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Нормированный заряд в базе

Эффект Эрли (модуляция ширины базы)

Эффект Вебстера (высокий уровень инжекции)


Слайд 29
Биполярный транзисторТок коллектора:
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Ток коллектора:


Слайд 30
Биполярный транзисторЕмкость перехода коллектор-базаЕмкость перехода эмиттер-база
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Емкость перехода коллектор-база

Емкость перехода эмиттер-база


Слайд 31
Биполярный транзисторВремя пролета носителей заряда:
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Время пролета носителей заряда:


Слайд 32
Биполярный транзисторСопротивление базы:
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Сопротивление базы:


Слайд 33
Биполярный транзисторМодель VBICОсобенности модели: Модифицированная модель Гуммеля-Пуна для основного транзистора; упрощенная
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Модель VBIC

Особенности модели:

Модифицированная модель Гуммеля-Пуна для основного транзистора;
упрощенная модель Гуммеля-Пуна для паразитного транзистора
Модель Кулла для квази-насыщения;
учет слабого лавинного пробоя;
учет эффекта саморазогрева с помощью дополнительной подсхемы;
учет сдвига фазы с помощью дополнительной подсхемы.


Слайд 34
Биполярный транзисторМодель MEXTRAMОсобенности модели: Улучшенное описание эффекта Эрли; описание эффектов при
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Модель MEXTRAM

Особенности модели:

Улучшенное описание эффекта Эрли;
описание эффектов при высоком уровне инжекции;
модель для квази-насыщения;
учет слабого лавинного пробоя;
учет эффекта саморазогрева;
эффекты рекомбинации в базе (имеют существенное значение для SiGe транзисторов);
учет паразитного pnp-транзистора и др.


Слайд 35
Биполярный транзисторМодель HICUMОсобенности модели: Улучшенное описание эффекта Эрли; описание эффектов при
Текст слайда:

Биполярный транзистор

Модель HICUM

Особенности модели:

Улучшенное описание эффекта Эрли;
описание эффектов при высоком уровне инжекции;
модель для квази-насыщения;
учет эффекта саморазогрева;
масштабируемость модели.


Слайд 36
Биполярный транзистор
Текст слайда:

Биполярный транзистор


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика