[发明专利]一种场效应晶体管的建模方法

权利要求书

1.一种场效应晶体管的建模方法，其特征在于包括：

构建场效应晶体管小信号本征部分等效电路，该小信号本征部分等效电路的Y参数为：

其中Y^int为本征Y参数，为二端口Y矩阵的每一个元素，i、j＝1或2，y_g11为的实部，y_g12为的实部，g_m为跨导，g_ds为输出导纳，ω为角频率，C_gs为栅源电容，C_gd为栅漏电容，C_ds为漏源电容；

由式(I)计算得到C_gs、C_gd、C_ds以及由NQS效应引起的跨容C_m、跨导g_m、输出导纳g_ds、NQS时延τ，其中：

构建场效应晶体管的大信号模型，该大信号模型包括栅极电荷源Q_g、漏极电荷源Q_d、栅极电流源I_g、漏极电流源I_d和NQS子电路，所述NQS子电路对应于栅极电压时延电路，并通过对端口电压进行路径积分，得到非线性电流源、电荷源与端口电压之间的关系，即：

其中，V_gs、V_ds分别为栅源电压、源漏电压。

2.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述NQS子电路表示为：

V_gs-delay＝V_gs×exp(-jwτ)。

3.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述场效应晶体管的大信号模型还包括热子电路，所述热子电路对应于模拟热扩散的R-C并联电路。

4.根据权利要求3所述的建模方法，其特征在于包括：改变环境温度，并引入温度因子α_1d，得到电流源、电荷源与温度的关系为：

Q_g(T_j)＝(1-α_Id(T_j-T₀))·Q_g(T₀)

Q_d(T_j)＝(1-α_Id(T_j-T₀))·Q_d(T₀)

I_g(T_j)＝(1-α_Id(T_j-T₀))·I_g(T₀)

I_d(T_j)＝(1-α_Id(T_j-T₀))·I_d(T₀)

其中，T₀为初始环境温度，T_j为器件沟道温度。

5.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于还包括：在积分得到非线性电流源、电荷源与端口电压之间的关系后，使用查找表的方式储存下来。

6.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于还包括：在积分得到非线性电流源、电荷源与端口电压之间的关系后，使用神经网络进行训练，得到神经网络解析模型。

7.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述场效应晶体管的大信号模型的小信号表现由式(III)决定：

式(19)是通过对式(II)等式两端的V_{gs_delay}微分而得。

8.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述场效应晶体管包括MOSFET、LDMOS、VDMOS、MESFET或HEMT。