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CMOS RF模型设计指南

时间:11-13 来源:mwrf 点击:

M3不同,如果能够发挥BSIM4的全部能力,那么在最高频率条件下,BSIM4能够在全部操作状态中良好或很好地匹配S参数数据。所以,如果代工厂(或服务商能够提供)经过高频关联修正的BSIM4模型,那么该模型将比"BSIM4+支电路"模型更为优秀。

同样,BSIM4包括背栅阻抗参数,若对这些参数进行正确添加,就能够改善背栅建模效果。但是目前,几乎没有几家代工厂拥有为利用该能力而开发的合适的测试构造。

虽然BSIM4可能代表着在RF建模速度和精度方面的重要进展,但是它并非完美无缺,目前发现的两个问题是:

1:BSIM4不包括多晶硅栅损耗效应,该效应在0.1-10GHz范围内,会随着频率降低改变(增加)串联等效输入阻抗。这些效应可作为外加RC支电路添加到BSIM3或BSIM4模型,但是阻抗和容抗是高度非线性的,所以,我们又将回到在一个工作点对提取数据进行单点匹合(spot-fitting)的状态中。业界观察家最近指出,没能将多晶硅损耗效应包括在内,可能对面向变化数据周期长度的SERDES建模产生显著影响,也会对相应的超宽带物理层(UWB PHY)等超高带宽RF应用产生影响。

2:BSIM4模型目前还不是完全对称的,这意味着它不能在接近0V泄漏电压的情况下准确工作,在这种情况下,源级和漏级会相互交换,所以将这种电路作为无源FET混频器和衰减器进行仿真将无法达到典型的上拉漏级(drain-elevated)所得到的精确度。

目前BSIM委员会正在忙于解决BSIM5的对称问题,虽然在BSIM5中,多晶硅损耗建模获得了哪些进展尚未对外公布,但在该领域进行的研究可能最终一揽子解决BSIM5的问题。

结论

对设计人员而言,更多的了解CMOS模型远比他们是否被冠以与"RF"沾边的头衔要重要。一个与RF良好关联的BSIM4模型,能够在从直流到微波频段的所有操作条件下取得高度准确的结果,而一个精雕细琢的"RF支电路"模型,则仅适合于一个很窄的条件范围。在你的目标工艺中,先要寻找模型中进行了哪类高频关联,然后考虑若不进行这些高频关联会对你的设计产生怎样的影响。

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