Phụ lục A. KÍ HIỆU VÀ MƠ HÌNH CỦA CÁC PHẦN TỬ MẠCH ĐIỆN
Hình A-1 Kí hiệu của các phần tử mạch điện
Hình A-1 thể hiện kí hiệu của các phần tử mạch điện đƣợc sử dụng trong phần thiết kế của luận văn. Trong đó hình (a) là kí hiệu của transistor MOS kênh p, (b) là kí hiệu của transistor MOS kên n, (c) là kí hiệu của điện trở pôly trở kháng cao RHP, (d) là kí hiệu của tụ pơly CPP (là loại tụ silíc đa tinh thể - ơxít – silíc đa tinh thể), và (e) là kí hiệu của các liên kết (link). Dƣới đây là thơng tin mơ hình mô phỏng SPICE của chúng, những thông tin này đƣợc cung cấp bởi công ty sản xuất bán dẫn (fabrication company)
Mơ hình transistor MOS kênh n (MNI):
(Mơ hình này theo chuẩn BSIM3v3 [9,10], đƣợc định nghĩa trong HSPICE với tham số mơ hình LEVEL = 49)
.OPTION SCALE=1U TNOM=25
.SUBCKT MNI D G S B L=4 W=4 M=1 GEO=1 .PARAM MM=M WM=W LM=L M1 D G S B MNI W='WM' L='LM' M='MM' + AD='1.9*MAX(WM,1.4)' AS='1.9*MAX(WM,1.4)' +PD='1.9*2+MAX(WM,1.4)*2' PS='1.9*2+MAX(WM,1.4)*2' .ENDS MNI ********************************************************* .MODEL MNI NMOS
+LEVEL=49 *
* GENERAL PARAMETERS *
+LMIN = 6.0E-7 LMAX = 1.0E-4 WMIN = 5.0E-7
+WMAX = 1.0E-4 TREF = 25.0 VERSION = 3.2
+TOX = 1.50E-08 TOXM = 1.50E-08 XJ = 2.0000000E-07 +NCH = 1.6000000E+17 LLN = 0.5000000 LWN = 1.5756161 +WLN = 0.5370212 WWN = 1.5359626 LINT = 1.3000000E-08 +LL = -9.9936400E-21 LW = -1.0000000E-20 LWL = 5.5857230E-21 +WINT = 3.4300000E-08 WL = 1.4127170E-21 WW = 1.0000000E-20 +WWL = -9.7060700E-21 MOBMOD = 1 BINUNIT = 2
* THRESHOLD VOLTAGE PARAMETERS *
+VTH0 = 0.8330 WVTH0 = 5.0000000E-08 PVTH0 = 1.4000000E-14 +K1 = 0.9000000 LK1 = -1.5200000E-07 WK1 = 5.0000000E-08 +PK1 = 8.6000000E-14 K2 = 2.1085400E-02 K3 = -5.9808700E-02 +DVT0 = 2.2000000 DVT1 = 0.9600000 DVT2 = 3.0724090E-03 +DVT0W = 1.9986100E-02 DVT1W = 5.2963190E+06 DVT2W = -6.3484300E-02 +NLX = 1.7761650E-08 W0 = 1.0000000E-06 K3B = 0.3827230
+VFB = -0.7456436 *
* MOBILITY PARAMETERS *
+VSAT = 9.7549080E+04 UA = 1.5000000E-09 LUA = -1.5000001E-16 +WUA = -1.0000000E-16 UB = 4.9000000E-19 UC = 5.1964410E-11 +LUC = 2.0000000E-17 WUC = -3.5000000E-17 RDSW = 1.9293560E+03 +PRWB = 0.1153606 PRWG = -5.4923800E-03 WR = 1.0000000
+U0 = 5.6000000E-02 LU0 = 1.0000000E-08 WU0 = -1.1000000E-08 +PU0 = -1.0200000E-14 A0 = 0.8500000 PA0 = 2.9999999E-13 +KETA = -2.4641559E-03 LKETA = -9.0000000E-09 WKETA = 6.0000000E-09 +PKETA = 2.9999999E-15 A1 = 0.00 A2 = 1.0000000
+AGS = 8.3370000E-02 B0 = 3.1957110E-07 B1 = 7.0862350E-07 *
* SUBTHRESHOLD CURRENT PARAMETERS *
+VOFF = -0.1436638 NFACTOR = 1.0000000 CIT = -6.0000000E-04 +CDSC = 5.0000000E-03 CDSCB = 0.00 CDSCD = 0.00
+ETA0 = 0.00 ETAB = 0.00 DSUB = 1.5396310E-04 *
* ROUT PARAMETERS *
+PCLM = 0.00 LPCLM = 1.0000000E-07 PDIBLC1 = 5.8360300E-02 +PDIBLC2 = 1.800484E-03 PDIBLCB = -0.1185012 DROUT = 0.5929923 +PSCBE1 = 5.250301E+08 PSCBE2 = 5.8103530E-05 PVAG = 1.4497800E-02 +DELTA = 2.9999999E-02 ALPHA0 = 0.00 ALPHA1 = 0.00
*
* TEMPERATURE EFFECTS PARAMETERS *
+KT1 = -0.4000000 KT2 = -1.6000001E-02 PKT2 = 2.3999999E-14 +AT = 1.2000000E+05 LAT = -2.0000000E-02 PAT = 0
+UTE = -1.0000000 UA1 = 6.4000000E-09 WUA1 = -2.0000000E-15 +UB1 = -3.9030500E-18 UC1 = 1.0000000E-10 KT1L = 2.0000000E-08 +PKT1L = -1.9999999E-20 PRT = 7.7348860E-03
* CAPACITANCE PARAMETERS * +CJ = 6.558666E-04 MJ = 0.4202481 PB = 0.8802212 +CJSW = 5.210677E-10 MJSW = 0.1844319 PHP = 0.4057967 +CJGATE = 5.2E-10 TPB = 0 TPBSW = 0 +TCJ = 0 TCJSW = 0 JS = 6.10E-06 +JSW = 0.00 N = 1.0 XTI = 0.00 +CGDO = 7.0E-11 CGSO = 7.0E-11 CGBO = 1.0E-13
+CAPMOD = 2 NQSMOD = 0 ELM = 5
+XPART = 1 CGSL = 0.00 CGDL = 0.00 +CKAPPA = 0.6000000 CF = 0.00 CLC = 1.0000000E-07 +CLE = 0.6000000 DLC = 7.8E-8 DWC = 0 +VFBCV = -1 ACDE = 1 MOIN = 15 +NOFF = 1 VOFFCV = 0 * *********************************************************
Mơ hình transistor MOS kênh p (MP):
(Mơ hình này theo chuẩn BSIM3v3 [9,10], đƣợc định nghĩa trong HSPICE với tham số mơ hình LEVEL = 49)
.OPTION SCALE=1U TNOM=25
.SUBCKT MP D G S B L=4 W=4 M=1 GEO=1 .PARAM MM=M WM=W LM=L M1 D G S B MP W='WM' L='LM' M='MM' + AD='1.9*MAX(WM,1.4)' AS='1.9*MAX(WM,1.4)' +PD='1.9*2+MAX(WM,1.4)*2' PS='1.9*2+MAX(WM,1.4)*2' .ENDS MP .MODEL MP PMOS +LEVEL = 49 * * GENERAL PARAMETERS *
+LMIN = 7.0E-7 LMAX = 1.0E-4 WMIN = 5.0E-7 +WMAX = 1.0E-4 TREF = 25.0 VERSION = 3.2 +TOX = 1.50E-08 TOXM = 1.50E-08 XJ = 2.0000000E-07 +NCH = 1.6000000E+17 LLN = 0.5000000 LWN = 1.5753851 +WLN = 0.5000000 WWN = 0.5000000 LINT = 0.10000E-08 +LL = 1.6963909E-21 LW = -1.0000000E-20 LWL = 5.6213330E-21 +WINT = 1.0000000E-08 WL = 2.8410920E-22 WW = 1.0000000E-20 +WWL = -1.0000000E-20 MOBMOD = 1 BINUNIT = 2
+XL = 0.00 XW = '0.00 LMLT = 1
+WMLT = 1 BINFLAG = 0 DWG = -8.5003690E-09 +DWB = 1.1001190E-08
* DIODE PARAMETERS
+ACM = 3 LDIF = 0.00 HDIF = 6.00E-07 +RSH = 78 RD = 0 RS = 0
+RSC = 0 RDC = 0 *
*
* MOBILITY PARAMETERS *
+VSAT = 5.2241760E+05 UA = 3.6500000E-09 LUA = 3.0000001E-16 +WUA = -3.0000001E-17 UB = 1.0000000E-22 UC = -7.3150300E-11 +RDSW = 2.3872759E+03 PRWB = -1.2514300E-02 PRWG = 0.00
+WR = 1.0000000 U0 = 2.3000000E-02 LU0 = -1.9999999E-09 +WU0 = -5.0000000E-09 PU0 = 2.0000000E-16 A0 = 1.0000000
+LA0 = 3.0000001E-07 KETA = -1.1000000E-02 LKETA = -8.0000000E-09 +WKETA = 1.4000000E-08 A1 = 9.3074300E-02 A2 = 0.02
+AGS = 0.1400000 B0 = 3.0543490E-07 B1 = 2.0279630E-07 *
* SUBTHRESHOLD CURRENT PARAMETERS *
+VOFF = 1.0000000E-02 NFACTOR = 0.9000000 CIT = -1.0000000E-04 +CDSC = -1.0000000E-04 CDSCB = 5.3180850E-04 CDSCD = 0.00
+ETA0 = 0.1734550 ETAB = 0.00 DSUB = 0.5574343 *
* ROUT PARAMETERS *
+PCLM = 5.0000000 PDIBLC1 = 7.5337250 PDIBLC2 = -5.6995490E-03 +PDIBLCB = 2.1676799E-02 DROUT = 0.7503241
+PSCBE1 = 6.8085570E+09 PSCBE2 = 8.5458060E-09
+PVAG = 15.0000000 DELTA = 2.9999999E-02 ALPHA0 = 0.00 +ALPHA1 = 0.00 BETA0 = 30.0000000
*
* TEMPERATURE EFFECTS PARAMETERS *
+KT1 = -0.5000000 KT2 = -3.4000000E-02 AT = 1.000000E+05 +LAT = -0.0010000 WAT = 0.0200000 UTE = -1.5215188 +UA1 = -1.1215430E-09 UB1 = -1.8182300E-18 UC1 = -1.0000000E-10 +KT1L = -7.7894590E-08 PRT = 2.3368699E-03 * * CAPACITANCE PARAMETERS * +CJ = 4.868659E-04 MJ = 0.7962651 PB = 1.041776 +CJSW = 3.99367E-10 MJSW = 0.2076833 PHP = 0.5648831 +CJGATE = 3.99E-10 TPB = 0 TPBSW = 0 +TCJ = 0 TCJSW = 0 JS = 8.00E-06 +JSW = 0.00 N = 1.0 XTI = 0.00 +CGDO = 7E-11 CGSO = 7E-11 CGBO = 1.0E-13 +CAPMOD = 2 NQSMOD = 0 ELM = 5
+CKAPPA = 0.6000000 CF = 0.00 CLC = 1.0000000E-07 +CLE = 0.6000000 DLC = 7.8E-8 DWC = 0 +VFBCV = -1 ACDE = 1 MOIN = 15 +NOFF = 1 VOFFCV = 0 * **************************************************************
Mơ hình điện trở pơly trở kháng cao (RHP):
Điện trở này đƣợc mơ hình nhƣ là một mạch con (subcircuit) tên là RHP, có 3 cực (N1, N2 và PKT). Mạch con này bao gồm 2 điện trở R1, R2 và 3 tụ điện (là tụ điện ký sinh) C1, C2, C3 nhƣ mô tả dƣới đây:
.SUBCKT RHP N1 N2 PKT L=1 W=1 NS=1 R=1 NP=1 .PARAM WM=W NSM=NS RM=R NPM=NP
.PARAM RSHEETHP=2000 DWHP=0 RCHP=14
.PARAM RSHEETHPTT=2000 TC1HP=-2.8588E-3 TC2HP=9.9082E-6
+VC0HP=1.9923E+3 VC1HP=4.9153E-4 VC2HP=-1.6125E-4 CHPSUB=0.095E-15 .PARAM CONTPITCH=1.5 .PARAM RSHEET='RSHEETHP' .PARAM LM='WM*RM*NPM/(NSM*RSHEETHPTT)' .PARAM RVALUE='RSHEET*ABS(LM)/ABS(WM-DWHP)*NSM/NPM' .PARAM RCALC='RVALUE+NSM*RCHP*2/NPM/(WM/CONTPITCH)' C1 N1 PKT '(WM-DWHP)*LM*NSM*NPM*CHPSUB/4' R1 N1 N3 'RCALC/2' TC1='TC1HP' TC2='TC2HP' C2 N3 PKT '(WM-DWHP)*LM*NSM*NPM*CHPSUB/2' R2 N3 N2 'RCALC/2' TC1='TC1HP' TC2='TC2HP' C3 N2 PKT '(WM-DWHP)*LM*NSM*NPM*CHPSUB/4' .ENDS RHP
Mơ hình tụ điện pơly (CPP):
Tụ này đƣợc mơ hình nhƣ một mạch con tên là CPP, có 3 cực (N1, N2 và PKT). Mạch con này gồm 3 tụ trong đó có một tụ chính (tụ C1) đóng vai trị quyết định dung kháng của tụ pơly và hai tụ kí sinh (tụ C1FRINGE và tụ CP).
.SUBCKT CPP N1 N2 PKT C=1 MM=1 .PARAM CSHPP=0.668 .PARAM CSHPPTT=0.668 TC1PP=0 TC2PP=0 VC1PP=0 VC2PP=0 + CP1SUBRATIO='570/4000' CFRINGEPPTT=0.092 .PARAM CVALUE=C MS=MM C1 N1 N2 'MS*CVALUE*CSHPP/CSHPPTT' TC1='TC1PP' TC2='TC2PP' C1FRINGE N1 N2 'MS*SQRT(CVALUE/CSHPPTT*1E-15)*4*CFRINGEPPTT' CP N2 PKT 'MS*CVALUE*CP1SUBRATIO' .ENDS CPP Mơ hình các liên kết LNK1 và LNK2:
RLNK N1 N2 0 .ENDS LNK1
.SUBCKT LNK2 N1 N2 RLNK N1 N2 0