Phần mềm VIPEX rút trích và tối ưu hóa tham số linh kiện MOSFET tự động

Phần mềm rút trích tham số VIPEX được phát triển và thiết kế đầu tiên tại Việt Nam có các chức năng rút trích tự động tham số linh kiện MOSFET, tối ưu hóa, mô hình hóa linh kiện dựa trên các mô hình MOS Mức 1-2-3, EKV 2.6, BSIM3v3. Các tham số linh kiện rút trích có thể được đưa vào bộ mô phỏng mạch điện SPICE. Phần mềm có thể sử dụng trong đào tạo và nghiên cứu ở lĩnh vực thiết kế vi mạch.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phần mềm VIPEX rút trích và tối ưu hóa tham số linh kiện MOSFET tự động Hội thảo quốc gia 2014 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ thông tin (ECIT2014) Phần mềm VIPEX rút trích và tối ưu hóa tham số linh kiện MOSFET tự động Lê Đức Hùng1*, Võ Thanh Trí2, Nguyễn Trần Sơn3, Nguyễn Đăng Nhật Tâm2, Bùi Trọng Tú1* 1 Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên –Đại Học Quốc Gia TP.HCM 2 Phòng Thí Nghiệm DESLAB, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên –Đại Học Quốc Gia TP.HCM 3 Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Quốc Gia TP.HCM * Email:{ldhung, bttu}@hcmus.edu.vn Tómtắt—Rút trích tham số linh kiện MOSFET là khâu II. PHƢƠNG PHÁP TRÍCH THAM SỐquan trọng trong quá trình thiết kế vi mạch. Việc rút tríchtham số góp phần mô phỏng và thiết kế mạch điện ngày A. Giới thiệucàng chính xác.Đầy là cầu nối giữa công nghệ sản xuất bán Phần mềm với mục đích chính là rút trích và tối ưudẫn và các phần mềm thiết kế mô phỏng mạch điện SPICE. các tham số của mô hình MOSFET một cách tự động.Phần mềm rút trích tham số VIPEX được phát triển và Như đã trình bày ở phần trên, việc trích tham số mô hìnhthiết kế đầu tiên tại Việt Nam có các chức năng rút trích là công việc quan trọng.Trên thế giới cũng đã có nhiềutự động tham số linh kiện MOSFET, tối ưu hóa, mô hìnhhóa linh kiện dựa trên các mô hình MOS Mức 1-2-3, EKV công cụ phần mềm rút trích tham số điển hình là IC-2.6, BSIM3v3. Các tham số linh kiện rút trích có thể được CAP của hãng Agilent và UTMOST của hãng Silvaco.đưa vào bộ mô phỏng mạch điện SPICE. Phần mềm có thể Tuy nhiên, chi phí mua bản quyền là rất đắt.sử dụng trong đào tạo và nghiên cứu ở lĩnh vực thiết kế vi Trong phần mềm này, nhóm tác giả tập trung vàomạch. việc rút trích và tối ưu hóa tập tham số của các mô hình MOSFET điển hình, cụ thể làmô hình MOS Mức 1, Từ khóa—trích tham số; MOSFET; EKV2.6; BSIM3v3; MOS Mức 2, MOS Mức 3; mô hình BSIM3; mô hìnhMOS Mức 1-2-3; Lavenberg-Marquardt; Genetic Algorithm EKV v2.6. I. TỔNG QUAN Experimental Model Ngày nay công nghệ CMOS (Complementary Metal- values Software parameterOxide-Semiconductor) là một công nghệ được sử dụng (Id-Vg, Id-Vd) valuesphổ biến trong thiết kế vi mạch. Mà công nghệ CMOScó nền tảng dựa trên linh kiện MOSFET (Metal-Oxide Hình 1. Sơ đồ trích tham số.Semiconductor Field Effect Transistor). Vì vậy để cóthiết kế tốt và mô phỏng mạch điện chính xác thì ta cần B. Phương pháp rút tríchphải hiểu rõ hoạt động của linh kiện MOSFET và các Phương pháp rút trích tham số linh kiện MOSFETảnh hưởng vật lý tác động lên nó. Vì vậy các linh kiện được sử dụng trong phần mềm chủ yếu là phương phápMOSFET được mô hình hóa để mô tả chi tiết hoạt động bình phương tối thiểu để làm khớp dữ liệu (Hình 2).của MOSFET. Mô hình MOSFET là một tập hợp các công thức toánhọc phức tạp mô tả hoạt động của MOSFET. Các môhình đơn giản thì số lượng công thức còn ít, nhưng khiMOSFET được chế tạo với kích thước ngày càng nhỏhơn thì các hiệu ứng phụ bắt đầu phát sinh và chúng tacần những mô hình phức tạp hơn để có thể bao quát hếtđược các hiệu ứng vật lý đó. Kết quả là số lượng côngthức ở các mô hình mới này cũng bắt đầu nhiều hơn. Khiđưa mô hình MOSFET vào chương trình mô phỏngmạch điện, chúng sẽ dựa vào các công thức của mô hìnhđể tính ra các kết quả thiết kế mạch điện. Trong các côngthức toán của mô hình chứa rất nhiều các tham số, gọi làtham số mô hình. Các tham số này chỉ có thể rút tríchđược từ các giá trị đo đạc thực nghiệm I-V và dùng các Hình 2. Đường cong làm khớp dữ liệu.phương pháp toán số phức tạp.ISBN: 978-604-67-0349-5 397 Hội thảo quốc gia 2014 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ thông tin (ECIT2014) Trong trường hợp phương trình tuyến tính: y = Ax +B (1) ...