射頻器件寬帶模型建模工具開發(fā).pdf

1、近幾年,模擬和數(shù)字電路設(shè)計(jì)工程師們一直在不斷地開發(fā)和改進(jìn)電路,以適應(yīng)其日益提高的工作頻率。目前我國已步入4G時(shí)代,可以預(yù)見的是高頻及甚高頻元器件將得到快速增長,因而在利用CAD軟件輔助設(shè)計(jì)相關(guān)模塊或系統(tǒng)時(shí)對于精確元器件模型的需求也將持續(xù)增加。
　　對器件構(gòu)建模型輔助集成電路尤其是射頻、微波電路的設(shè)計(jì)具有重要意義,而器件建模軟件的開發(fā)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作。專業(yè)化商業(yè)建模軟件為大型建模團(tuán)隊(duì)提供了集成化解決方案,而由于其更新維護(hù)周期較

2、長,不能及時(shí)響應(yīng)用戶需求。隨著器件工藝的發(fā)展,快速精確建模方案的研究成了當(dāng)前器件領(lǐng)域的熱門課題。
　　論文基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開放仿真源碼spice3f5設(shè)計(jì)了輕便高效的射頻器件寬帶模型建模工具,實(shí)現(xiàn)了模型文件的快速存取、網(wǎng)表參數(shù)解析、電路仿真、豐富的圖形顯示控制及高效的參數(shù)調(diào)節(jié)優(yōu)化等功能模塊。建模過程中模型仿真數(shù)據(jù)與器件實(shí)測數(shù)據(jù)的擬合是通過各功能模塊的協(xié)調(diào)來完成的,輸出的精確元器件模型參數(shù)信息用來輔助射頻電路設(shè)計(jì)。考慮到同一器件模型中待

3、測器件尺寸的多樣性,為了高效存取不同DUT數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)了通過層次路徑對文件歸類的文件存取模塊,它提供了對用戶輸入、操作痕跡及中間處理結(jié)果如圖形信息等數(shù)據(jù)的永久化的支持;參數(shù)解析模塊充分利用面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)越性實(shí)現(xiàn)了對模型等效電路網(wǎng)表內(nèi)直接定義、子電路及模型等模塊內(nèi)參數(shù)的提取并對網(wǎng)表字符串改造為利于參數(shù)值寫入的結(jié)構(gòu);基于成熟開放源碼spice3f5,仿真模塊以動(dòng)態(tài)庫的方式與建模工具進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,同時(shí)對仿真輸出進(jìn)行了分析處理;圖形界面是建模過

4、程中對數(shù)據(jù)做定性分析的必要部分,基于雙緩沖等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了Smith阻抗圖并提供對區(qū)域、滾動(dòng)放大,最近點(diǎn)定位等圖形控制功能;參數(shù)調(diào)節(jié)模塊通過動(dòng)態(tài)的參數(shù)調(diào)節(jié)器協(xié)同各個(gè)模塊對仿真與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行定性定量分析,利用多線程技術(shù)保證了建模過程的高效性。最后對器件建模工具各個(gè)模塊及一次完整參數(shù)提取優(yōu)化過程進(jìn)行了測試分析,修補(bǔ)了部分漏洞并對影響建模效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化。器件寬帶模型建模工具充分利用了模塊重用及接口技術(shù),極大方便了功能擴(kuò)展及優(yōu)化。