[发明专利]一种短沟道PMOS管负偏置温度不稳定性的等效电路在审
申请号: | 202110762145.5 | 申请日: | 2021-07-06 |
公开(公告)号: | CN113378503A | 公开(公告)日: | 2021-09-10 |
发明(设计)人: | 张俊安;江敏;张庆伟;李铁虎;张光建 | 申请(专利权)人: | 重庆理工大学 |
主分类号: | G06F30/367 | 分类号: | G06F30/367;G06F119/02;G06F119/08;G06F119/14 |
代理公司: | 重庆信航知识产权代理有限公司 50218 | 代理人: | 穆祥维 |
地址: | 400054 重*** | 国省代码: | 重庆;50 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 沟道 pmos 偏置 温度 不稳定性 等效电路 | ||
1.一种短沟道PMOS管负偏置温度不稳定性的等效电路,其特征在于,包括一个PMOS管、一个压控电压源、第一压控电流源和第二压控电流源、一个加法器、第一至第六乘法器、第一至第十三电压源及一个接地端;具体地,
压控电压源的正极接PMOS管的栅极,负极悬空,控制端的负极接地,控制端的正极接第四乘法器的输出端,压控电压源的控制系数为0.29;
第一压控电流源的正极接PMOS管的源极,负极接PMOS管的漏极,控制端的负极接地,控制端的正极接第二乘法器的输出端,第一压控电流源的控制系数设置为1*10-10;
第二压控电流源的正极接PMOS管的栅极,负极接PMOS管的源极,控制端的负极接地,控制端的正极接第六乘法器的输出端,第二压控电流源的控制系数设置为1*10-10;
加法器的第一输入端接PMOS管的漏极,第二输入端接PMOS管的栅极,输出端接第一乘法器的第一输入端,加法器的第一输入端的输入系数为0.0006,第二输入端的输入系数为-0.002*(2-0.1/(vd+1)),加法器用于实现漏极应力电压乘以第一输入端的输入系数、栅极应力电压乘以第二输入端的输入系数后两者相加的功能;
第一乘法器的第一输入端接加法器的输出端,第二输入端接第一电压源的正极,输出端接第二乘法器的第一输入端,第一乘法器用于实现将加法器的输出电压值与第一电压源的电压值相乘的功能;
第一电压源的正极接第一乘法器的第二输入端,负极接地,第一电压源的电压值设置为0.4-1/(t/3000+0.5),实现电压值随退化时间的增加而增加的功能;
第二乘法器的第一输入端接第一乘法器的输出端,第二输入端接第二电压源的正极,输出端接第一压控电流源的控制端正极,第二乘法器用于实现将第一乘法器的输出电压值与第二电压源的电压值相乘的功能;
第二电压源的正极接第二乘法器的第二输入端,负极接第三电压源的正极,第二电压源的电压值设置为0.001*(temp+270),实现电压值随温度的增加而增加的功能;
第三电压源的正极接第二电压源的负极,负极接地,第三电压源的电压值设置为0.5/(L+0.6/1000000)/10000000,实现电压值随PMOS管的长度增加而减小的功能或者随PMOS管的宽度增加而增加的功能;
第三乘法器的第一输入端接第四电压源的正极,第二输入端接第五电压源的正极,输出端接第四乘法器的第一输入端,第三乘法器用于实现将第四电压源的电压值与第五电压源的电压值相乘的功能;
第四电压源的正极接第三乘法器的第一输入端,负极接地,第四电压源的电压值设置为(-(1+0.1*vd)/(vg-10))-0.12),实现电压值随PMOS管的栅极和源极之间的电压应力的变化而变化功能;
第五电压源的正极接第三乘法器的第二输入端,负极接地,第五电压源的电压值设置为0.8-2/(t+2.5)),实现电压值随退化时间的增加而增加的功能;
第四乘法器的第一输入端接第三乘法器的输出端,第二输入端接第六电压源的正极,输出端接压控电压源的控制端正极,第四乘法器用于实现将第三乘法器的输出电压值与第六电压源的电压值相乘的功能;
第六电压源的正极接第四乘法器的第二输入端,负极接第七电压源的正极,第六电压源的电压值设置为W*1000,实现电压值随PMOS管的宽度的增加而增加的功能;
第七电压源的正极接第六电压源的负极,负极接第八电压源的正极,第七电压源的电压值设置为0.5/(L+0.65/1000000)/10000000,实现电压值随PMOS管的长度的增加而减小的功能;
第八电压源的正极接第七电压源的负极,负极接地,第八电压源的电压值设置为0.0001*(temp+270),实现电压值随温度的增加而增加的功能;
第五乘法器的第一输入端接第九电压源的正极,第二输入端接第十电压源的正极,输出端接第六乘法器的第一输入端,第五乘法器用于实现将第九电压源的电压值与第十电压源的电压值相乘的功能;
第九电压源的正极接第五乘法器的第一输入端,负极接地,第九电压源的电压值设置为(-(1/(vg-10))-0.1)*(vg-vs),实现电压值随PMOS管的栅极和漏极之间的电压应力的变化而变化的功能;
第十电压源的正极接第五乘法器的第二输入端,负极接地,第十电压源的电压值设置为0.08-0.2/(t+2.5)),实现电压值随退化时间的增加而增加的功能;
第六乘法器的第一输入端接第五乘法器的输出端,第二输入端接第十一电压源的正极,输出端接第二压控电流源的控制端正极,第六乘法器用于实现将第五乘法器的输出电压值与第十一电压源的电压值相乘的功能;
第十一电压源的正极接第六乘法器的第二输入端,负极接第十二电压源的正极,第十一电压源的电压值设置为W*100000,实现电压值随PMOS管的宽度的增加而增加的功能;
第十二电压源的正极接第十一电压源的负极,负极接第十三电压源的正极,第十二电压源的电压值设置为0.6/(L+0.65/1000000)/10000000,实现电压值随PMOS管的长度的增加而减小的功能;
第十三电压源的正极接第十二电压源的负极,负极接地,第十三电压源的电压值设置为0.0001*(temp+270),实现电压值随温度的增加而增加的功能;
其中,参数vg表示PMOS管的栅极应力电压,单位为伏特;参数vd表示PMOS管的漏极应力电压,单位为伏特;参数vs表示PMOS管的源极应力电压,单位为伏特;影响因素t表示退化时间,单位为秒;影响因素temp表示温度,单位为摄氏度;影响因素W表示PMOS管的宽度,单位为米;影响因素L表示PMOS管的长度,单位为米。
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