面向MEMS系统级仿真的宏模型研究

典型微机电系统由受多能量域约束的功能器件与集成电路信号处理元件构成,具有多物理场耦合的特点。利用宏模型进行快速的系统级仿真分析是求解耦合MEMS静、动态行为的有效方法。对目前建立MEMS器件宏模型的方法做了系统总结,重点介绍了基于伽辽金思想的基函数叠加和基于有限元方程的矩阵子空间投影等数值宏建模方法,比较了各种方法的优缺点并给出了不同方法的适用条件和选择原则,讨论了目前系统级仿真面临的主要难点并提出了未来宏建模方法的发展方向。

OTA宏模型及四象限乘法器(英文)

首先提出了一个新的电流型跨导运算放大器(OTA)非线性多端口宏模型,该模型用构造法建立,可模拟差模、共模输入阻抗、共模抑制比、可变跨导等典型参数以及偏置电流的影响,并用简洁的电路,模拟了OTA的输入饱和特性,避免了复杂的公式推导及运算.通过计算机SPICE程序的模拟和实验,证实了该模型的正确性.作为OTA的应用,还在典型OTA乘法器基础上,用本模型设计并实现了双差动式乘法器,克服了典型OTA乘法器的不足,经过理论和实验分析,取得了很好的结果.

应用运放宏模型分析和设计SC网络的探讨

考虑了开关电容(SC)网络中运放的非理想特性,从电路设计出发,建立了一个较为切合实际的MOS运放频域宏模型。在此基础上计算了含非理想运放的SC网络频率响应。本文还考虑了运放大信号摆率非线性对SC网络的影响。最后,对含非理想运放的SC网络进行了优化设计,并且编制了适合微机运行的SC网络CAD程序—SCCNOA。

集成运放非线性宏模型在SPICE程序的实现

采用较理想的非线性函数曲线拟合技术,对运放输入级大信号饱和非线性特性进行逼近,可较精确地实现通用电路分析程序SPICE对含运放非线性宏模型电路的模拟,编制了相应的拟合程序,分析结果说明本文方法令人满意。

基于TPWL方法的MEMS热微执行器的热电耦合宏建模

本文给出了一种基于轨迹分段线性化TPWL(Trajectory Piecewise-Linear)方法的非线性热电耦合宏建模技术。首先建立了MEMS热微执行器的三维非线性热电耦合模型,并采用有限元方法对其进行空间离散,然后利用新的基于全局最大误差控制的线性化点选择算法获得一组线性化点,最后使用TPWL方法构造MEMS热微执行器的热电耦合宏模型。以平板式热微执行器为例,研究了宏模型的精度、效率及可扩展性。与全模型仿真结果进行比较,宏模型仿真结果的相对误差可达到0.036%,加速比可达到100倍以上。

双极型及全MOS集成运算放大器的非线性宏模型

本文建立了一种双极型集成运算放大器和MOS集成运算放大器的宏模型。模型对运放的线性及非线性特性考虑得较全面。由于宏模型的拓扑结构与实际运放的结构有一定的对应关系,故使用者无论是在理解、掌握、使用模型等方面都会感到很方便和容易。 模型可用SPICE程序来进行分析和验证,模拟验证结果表明,本文所建立的宏模型较以往的模型具有精度高、节省模拟时间等特点,与器件级模型相比较,宏模型在单个运放电路的模拟中所用时间约节省8倍。

用SPICE程序对组合逻辑电路的仿真

文中提出了构造组合逻辑电路宏模型的方法,该模型可实现逻辑函数的仿真,充分利用SPICE程序中的非线性受控源,模型中不含晶体管,其它元件也较少,因此,可提高运算速度。仿真实例表明了此方法的优越性。