元器件模型参数的优化提取微电子学院贾新章
(2013. 11 )
PSpice中的模型和模型参数库
一、概述：为元器件建立模型参数的步骤
二、采用Model Editor分组提取模型参数
三、基于器件物理原理计算部分模型参数
四、建立适用于高级分析的元器件模型参数描述
五、元器件模型参数的综合优化提取。
六、为元器件模型描述建立元器件符号
七、将新建模型设置为PSpice仿真可以调用的库文件
一、概述：为元器件建立模型参数的步骤
第一步：优化提取模型参数
1、采用Model Editor分组提取模型参数；
2、基于器件物理原理，计算部分模型参数；
3、为元器件建立适用于高级分析的模型参数描述；
4、采用PSpice/Optimizer进行一次综合优化提取。
（采用前面结果作为优化提取模型参数的最佳初值）第二步：建立供Capture绘制电路图调用的元器件符号
第三步：将新建模型设置为PSpice仿真可以调用的库文件。下面将分别介绍每一部分的操作方法。
PSpice中的模型和模型参数库
一、概述：为元器件建立模型参数的步骤
二、采用Model Editor分组提取模型参数
三、基于器件物理原理计算部分模型参数
四、建立适用于高级分析的元器件模型参数描述
五、元器件模型参数的综合优化提取。
六、为元器件模型描述建立元器件符号
七、将新建模型设置为PSpice仿真可以调用的库文件
二、采用Model Editor分组提取模型参数
Model Editor模块可以对其支持的几种元器件，依据元器件的各种端特性数据，分组优化提取相应当模型参数数据。
(1) 调用MODEL EDITOR模块；
(2) 选择执行Model/New命令，从对话框中设置模型类型。
下面以提取双极型晶体管模型参数为例
(3)完成设置之后，点击OK，窗口就会更新为参数提取界面，不同的模型类型所对应的界面不相同，但界面的结构形式是一样的，分为三个子窗口。
特性数据输入窗口
模型列表窗口
参数列表窗口
(4) 分组提取各组模型参数：将测试得到的器件外部端特性数据分别输入相应的特性窗口，分组进行参数提取。双极晶体管的模型参数分为八组。
这一步操作需要对模型和模型参数的物理意义有比较深入的理解。对双极晶体管的每个模型参数，PSpice提供的默认值如下表所示。
说明：VAF也可以基于器件物理原理直接从输出特性曲线上提取
二、采用Model Editor分组提取模型参数
(1) 调用MODEL EDITOR模块；
(2) 选择执行Model/New命令，从对话框中设置模型类型。
(3) 完成设置之后，点击OK，窗口就会更新为参数提取界面：
(4) 分组提取各组模型参数：
(5) 所有的参数都提取完之后，参数列表中的参数值就发生了变化。选择File菜单中的SAVE命令将提取得模型参数保存。
PSpice中的模型和模型参数库
一、概述：为元器件建立模型参数的步骤
二、采用Model Editor分组提取模型参数
三、基于器件物理原理计算部分模型参数
四、建立适用于高级分析的元器件模型参数描述
五、元器件模型参数的综合优化提取。
六、为元器件模型描述建立元器件符号
七、将新建模型设置为PSpice仿真可以调用的库文件
例如：通过Gummel图可以确定双极晶体管的IS、ISE、IKF的值
例如：通过βF-I C关系曲线可以确定双极晶体管的BF值
例如：通过I
-V CE输出特性曲线可以确定双极晶体管的VAF值
C
PSpice中的模型和模型参数库
一、概述：为元器件建立模型参数的步骤
二、采用Model Editor分组提取模型参数
三、基于器件物理原理计算部分模型参数
四、建立适用于高级分析的元器件模型参数描述
五、元器件模型参数的综合优化提取。
六、为元器件模型描述建立元器件符号
七、将新建模型设置为PSpice仿真可以调用的库文件
PSpice AD与AA模型参数描述的区别
(1) PSpice AA进行高级分析要求有高级分析参数。
PSpice AD与AA模型参数描述的区别
(1) PSpice AA进行高级分析要求元器件具有高级分析参数。
PSpice AD的模型参数包括有用于模拟的模型参数和Smoke参数，用户可以为相应模型参数设置容差参数，但是模型参数值不能调整；
为了采用Optimizer模块进行模型参数的优化提取，就需要采用高级分析的模型参数模型格式，将模型参数设置为可以调整的“参数”。(2) 供PSpice AD和PSpice AA调用的两种模型参数的描述形式不同。
PSpice AD 中晶体管的模型参数描述
PSpice AD 中子电路的描述
高级分析中的晶体管模型采用子电路的描述格式PSpice AA 的模型参数描述
PSpice AA 的模型参数描述
PSpice AA 的模型参数描述
高级分析中晶体管模型采用的子电路的描述中包含有晶体管模型的描述
其中模型参数的赋值采用参数描述的方式，以保证Optimizer对其进行优化提取时可以调整这些模型参数的数值
PSpice AA 的模型参数描述
PSpice AD与AA模型参数描述的区别
(1) PSpice AA进行高级分析还要求有高级分析参数。
PSpice AD的模型参数包括有用于模拟的模型参数和Smoke参数，用户可以为相应模型参数设置容差参数，但是模型参数值不能调整；
(2) 两种模型参数的描述形式不同。
(3) 如何保证采用的元器件具有高级分析参数
对半导体器件等有源器件，高级分析模型参数库中描述这些器件特性的模型参数中带有容差参数。
对于电路中电阻、电容等无源元件，只要是从PSPICE-ELEM库中调用，相应的元器件就已设置有高级分析参数。
对于电路中大量存在的电阻等无源元件，设置其容差参数和Smoke参数的一种简单方法是在绘制电路图时执行Place/Part命令，从PSPICE-ELEM库调用的名称为VARIABLES的元器件符号，统一设置这些元件的容差参数。
