[发明专利]硅基在片变压器器件的等效电路模型参数的提取方法

摘要

本发明专利是关于硅基在片变压器器件的等效电路模型参数提取的一种新型解析算法。这种方法是根据测量的S‑参数，利用特征函数的解析法提取在片变压器等效电路模型中各元件参数值。本发明解决了传统的迭代和拟合方法中所无法从根本上避免的多值性和非最佳解等问题。本发明利用所发现的一组特性函数，根据特性函数在整个频率段内所遵循的线性规律，直接利用线性系数来求解变压器等效电路模型的各个元件参数。这种方法是根据特征函数所反映的线性规律，最大程度上反映了特定等效电路在整个频率区间的属性。从而所求得的参数，即使不借助于曲线拟合，也可以实现高精确度的仿真。

主权项

一种硅基在片变压器器件的等效电路模型参数的提取方法，其特征在于所述方法通过测量的S‑参数，利用特征函数的解析法提取在片变压器器件的等效电路模型中各元件参数值；所述电路模型包括以下四个部分：第一部分Ys由元件Cs、Ls、Ls1、Rs、Rs1组成，第二部分Ysub1由元件R13、C13、Cox1s、Cox1p、Csub1s、Rsub1s、Csub1p、Rsub1P、R23、C14组成，第三部分Ysub2由元件R24、C24、Cox2s、Cox2p、Csub2s、Rsub2s、Csub2p、Rsub2P、R14、C23组成，第四部分Yp由元件Cp、Lp、Lp1、Rp、Rp1组成；所述Cs、C13、C24、Cp、C23、C14为电容，Ls、Ls1、Lp、Lp1为电感，Rs、Rs1、R13、R24、R23、R14、Rp、Rp1为电阻，Cox1s、Cox1p、Cox2s、Cox2p为氧化层电容，Csub1s、Csub1p、Csub2s、Csub2p为硅衬底的寄生电容，Rsub1s、Rsub1P、Rsub2s、Rsub2P为硅衬底的寄生电阻；由元件Cox1s、Csub1s、Rsub1s组成衬底部分Ysub1s，由元件Cox1p、Csub1p、Rsub1P组成衬底部分Ysub1p，由元件Cox2s、Csub2s、Rsub2s组成衬底部分Ysub2s，由元件Cox2p、Csub2p、Rsub2P组成衬底部分Ysub2p；其中Ysub1p部分公式为：Ysub1p=jωCox1p-ω2Rsub1pCox1pCsub1p1+jωRsub1p(Cox1p+Csub1p)---(1);]]>公式(1)的实数部分为：设a＝Rsub1p Cox1p2，b＝Rsub1p2(Cox1p+Csub1p)2，c＝Cox1p，d＝Rsub1p2Cox1pCsub1p(Cox1p+Csub1p)，则Ysub1p部分公式写成：f1(ω)=1real(Ysub1p)ω2=1a+baω2,]]>f2(ω)=imag(Ysub1p)real(Ysub1p)ω=ca+daω2;]]>通过测试值得到的f1(ω)与f2(ω)，根据f1(ω)与f2(ω)所表述的特征函数分别对ω2作图；在线性区间内，根据曲线斜率求出b/a和d/a，根据曲线截距求出1/a和a/c；根据求解a、b、c、d的结果，求出Ysub1p的各个元件参数值。