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寄生參數(shù)詳解,寄生參數(shù)對電路的影響-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2025-01-14 

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寄生參數(shù)詳解,寄生參數(shù)對電路的影響-KIA MOS管


寄生參數(shù)是什么

寄生參數(shù)是指在建立模型或系統(tǒng)時,為了更好地描述模型或系統(tǒng)的行為而引入的一些附加參數(shù)。這些參數(shù)通常與模型或系統(tǒng)的主要參數(shù)無關(guān),但卻可以對模型或系統(tǒng)的性能產(chǎn)生影響。


由于設(shè)計、制造和布局等因素導(dǎo)致,這些參數(shù)會對電路的性能產(chǎn)生顯著影響,因此在進行電路設(shè)計和仿真時必須考慮。


MOS管寄生參數(shù)

MOS管的寄生參數(shù)是指在集成電路設(shè)計中,除MOS管基本電氣特性(如柵極電壓、漏極電壓、柵極電流等)外,由于制造工藝、封裝方式以及電路布局等因素而產(chǎn)生的額外參數(shù)。


輸入電容Cgs :指柵極與源極之間的電容。當(dāng)柵極信號變化時,由于柵極與源極之間存在電容,就會導(dǎo)致電壓延遲和相位延遲的問題。這對于高頻電路設(shè)計來說是非常重要的,需要準(zhǔn)確地建立輸入電容模型,以保證電路性能的穩(wěn)定和可靠。


輸出電容Cgd :指漏極與柵極之間的電容。當(dāng)MOS管工作時,由于漏極與柵極之間存在電容,就會導(dǎo)致輸出電壓變化的延遲和相位延遲。這對于高速數(shù)字電路設(shè)計來說是非常關(guān)鍵的,需要準(zhǔn)確地建立輸出電容模型,以保證電路的穩(wěn)定和可靠。


反向傳輸電容Cgb :指柵極與襯底(或稱為基極)之間的電容。當(dāng)MOS管工作時,由于柵極與襯底之間存在電容,就會導(dǎo)致電流的反向傳輸和漏電流的增加。這對于低功耗電路設(shè)計來說是非常重要的,需要準(zhǔn)確地建立反向傳輸電容模型,以保證電路的低功耗和高性能。


漏極電導(dǎo)Gds :指漏極電流與漏極電壓之間的關(guān)系。當(dāng)MOS管工作時,由于漏極電流與漏極電壓之間存在一定的關(guān)系,就會導(dǎo)致漏極電流的非線性增加和漏極電壓的非線性變化。這對于模擬電路設(shè)計來說是非常關(guān)鍵的,需要準(zhǔn)確地建立漏極電導(dǎo)模型,以保證電路的線性和穩(wěn)定。


柵極電導(dǎo)Ggs :指柵極電流與柵極電壓之間的關(guān)系。當(dāng)MOS管工作時,由于柵極電流與柵極電壓之間存在一定的關(guān)系,就會導(dǎo)致柵極電流的非線性增加和柵極電壓的非線性變化。這對于模擬電路設(shè)計來說也是非常關(guān)鍵的,需要準(zhǔn)確地建立柵極電導(dǎo)模型,以保證電路的線性和穩(wěn)定。


此外,源邊感抗和漏極感抗也是MOS管寄生參數(shù)中重要的兩種。源邊感抗主要來源于晶圓DIE和封裝之間的Bonding線的感抗,以及源邊引腳到地的PCB走線的感抗。漏極感抗主要由內(nèi)部的封裝電感以及連接的電感組成。

寄生參數(shù)

MOS管寄生參數(shù)對電路性能產(chǎn)生顯著影響:

輸入電容 Cgs:影響高頻電路設(shè)計的穩(wěn)定性和可靠性。

輸出電容 Cgd:影響高速數(shù)字電路的穩(wěn)定性和可靠性。

反向傳輸電容 Cgb:影響低功耗電路設(shè)計的性能。

漏極電導(dǎo) Gds和柵極電導(dǎo)Ggs:影響模擬電路的線性和穩(wěn)定性。


過孔寄生參數(shù)

在高速數(shù)字電路設(shè)計中,過孔(金屬氧化孔)不僅連接各層印制導(dǎo)線,還會產(chǎn)生寄生電容和寄生電感。


寄生電容可以通過公式C=1.41∈TD1/(D2-D1)計算,其中C是過孔的寄生電容,∈是PCB板基材的介電常數(shù),T是PCB板的厚度,D1是過孔焊盤的直徑,D2是過孔在鋪地層上的隔離孔直徑;寄生電感可以通過公式L=5.08h[ln(4h/d)+1]計算,其中L是過孔的電感,h是過孔的長度,d是中心鉆孔的直徑。


寄生參數(shù)提取

在大規(guī)模集成電路設(shè)計中,寄生參數(shù)的提取通常包括以下幾個步驟:

1.布局布線:根據(jù)工藝特點和參數(shù)進行布局布線。

2.版圖設(shè)計:設(shè)計版圖信息文件。

3.參數(shù)提?。菏褂糜嬎銠C輔助設(shè)計(CAD)工具進行寄生參數(shù)的提取,生成包含描述各種線上電阻、電容以及寄生電阻電容的網(wǎng)表文件。這些文件既可以用于LVS檢查Q,也可以用于后仿真。


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