BSIM3v3.2非准静态模型解析与NQS改进

"模型的表达式-电力拖动自动控制系统(第3版)(陈伯时)" 本文档主要探讨了在电力拖动自动控制系统中的模型构建，特别是针对MOSFET模型的非准静态（Non-Quasi-Static，NQS）特性。在现代电子电路设计中，尤其是当MOSFET在高频或快速瞬态条件下工作时，准确预测其性能变得至关重要。传统的准静态（Quasi-Static，QS）模型忽视了反型层充电时间，导致在某些情况下会出现不真实的漏电流峰值和对沟道电荷重分配的模拟不足。 第五章介绍了非准静态模型的发展，特别提到了BSIM3v3.2模型。BSIM3v3.2是一个改进的NQS模型，它基于沟道电荷弛豫时间近似，同时采用了新的电荷划分机制，以保持与准静态CV模型的一致性。这一模型改进了模拟性能和精度，尤其在处理高速瞬态响应时更为有效。 模型的表达式部分指出，MOSFET的沟道可以视为一个受偏压影响的RC分布式传输线。在QS近似中，栅电容被视为集总节点。而在NQS模型中，沟道被视为串联的n型晶体管，以更精确地模拟电荷建立时间的影响。BSIM3v3.2的NQS模型采用了一个Elmore等效电路，保留了低频RC网络的关键特性，同时通过参数nqsMod来控制模型的使用，nqsMod=1表示启用NQS模型，而默认的nqsMod=0则表示不使用NQS模型。 BSIM3v3.2手册是由国防科技大学计算机学院和微电子与微处理器研究所编写的，提供了MOSFET模型的物理基础、统一的I-V模型、电容建模、参数提取策略以及噪声和二极管的建模等方面的内容，是理解和应用该模型的重要参考。 这篇资料深入讨论了MOSFET的非准静态模型及其在BSIM3v3.2中的实现，这对于理解和优化高速电子电路设计中的MOSFET行为具有重要意义。通过理解这些模型表达式和参数，工程师能够更准确地模拟和预测MOSFET在各种条件下的行为，从而提升电路设计的效率和可靠性。