CoolSPICE
| Стабильная версия | версия 5.2.1029.1122
/ 2015 г. |
|---|---|
| Платформа | Окна |
| Доступно в | Английский |
| Тип | Моделирование электронных схем |
| Лицензия | Меньшая стандартная общественная лицензия GNU 2.1 |
| Веб-сайт | крутокадэлектроника |
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
CoolSPICE — это инструмент автоматизированного проектирования электронных схем. Это версия инструмента моделирования SPICE (Программа моделирования с акцентом на интегральные схемы), которая фокусируется на проектировании и моделировании работы схем при криогенных температурах, схемах, работающих с широкозонными полупроводниками , и моделировании теплового воздействия на производительность схем.
Введение/обзор
[ редактировать ]Инструмент моделирования схем был разработан на основе SPICE3f5, [1] Версия Ngspice от CoolCAD Electronics, LLC. [2] Он может моделировать стандартные электронные приложения, включая радиочастотные и аудиосхемы, но был создан с упором на моделирование и проектирование схем, функционирующих при экстремальных температурах от 4K до 300K. Программное обеспечение используется для моделирования как криогенных КМОП- схем. [1] [2] и мощные, высокотемпературные ) на основе карбида кремния (SiC). на основе полевого металлооксидного полупроводникового транзистора ( MOSFET устройства [3] Он также используется для моделирования изменений температуры различных электрических компонентов, возникающих в результате рассеивания мощности во время работы схемы. [4] Бесплатная версия CoolSPICE доступна для загрузки в Интернете.
Развитие и возможности
[ редактировать ]Моделирование криогенной электроники
[ редактировать ]CoolSPICE моделирует электронные схемы, работающие при криогенных температурах вплоть до 4K, [1] что является температурой жидкого гелия (He). Компактные модели, используемые для моделирования этих схем, были созданы для многочисленных КМОП- процессов; модели построены на BSIM 4 и проверены экспериментально. [2] BSIM 4 — это прогнозирующая модель MOSFET SPICE для моделирования схем и разработки КМОП , созданная исследовательской группой BSIM на факультете электротехники и компьютерных наук Калифорнийского университета в Беркли . [5] CoolSPICE также предлагает модели устройств для моделирования работы NMOS и PMOS при криогенных температурах на основе различных технологий. Инструмент считывает файлы списков соединений других подобных инструментов моделирования цепей, таких как Cadence. [1]
Моделирование устройства Power MOSFET из карбида кремния
[ редактировать ]CoolSPICE предлагает модели для моделирования широкозонных полупроводниковых устройств, в том числе силовые МОП-транзисторы , SiC BJT и GaAs силовые полевые транзисторы . Имитационные модели SPICE для устройств SiC-power MOSFET для программного обеспечения были разработаны с использованием подсхем, построенных на основе стандартного BSIM MOSFET . Силовые устройства имеют особое поведение, уникальное для себя, и некоторые уравнения BSIM были изменены, чтобы учесть этот фактор. Емкости сток-затвор и сток-исток были изменены с целью учета различных структур силовых МОП- транзисторов. Из-за этих различных модификаций новые уравнения BSIM потребовали введения новых параметров в уже существующие наборы параметров MOSFET . Полученные в результате новые модели как с общими параметрами BSIM , так и с вновь введенными параметрами, необходимыми в результате модификаций, являются моделями, используемыми CoolSPICE для моделирования. [3] [4] [6]
Тепловое моделирование
[ редактировать ]CoolSPICE используется для проведения теплового анализа работы схемы. Из-за джоулева нагрева электронные схемы выделяют тепло, а их компоненты нагреваются (вентиляторы часто используются для охлаждения цепей в случаях, когда повышение температуры влияет на электронику). Программное обеспечение способно моделировать такие типы повышения температуры. Механизмы переноса тепла, учтенные в этих тепловых расчетах, включают проводимость и конвекцию. CoolSPICE содержит библиотеку для теплового моделирования. [4] [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Группа, Techbriefs Media. «CoolSPICE: Симулятор SPICE для криогенной электроники - Технические описания НАСА :: Технические описания НАСА» . www.techbriefs.com . Проверено 1 июня 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Актюрк А., Потбхаре С., Буз Дж., Голдсман Н., Гундлача Д., Нандванаб Р. и Маярамб К. CoolSPICE: SPICE для проектирования и моделирования интегральных схем в экстремальном температурном диапазоне.
- ^ Перейти обратно: а б Дилли З., Актюрк А., Голдсман Н. и Потбхаре С. (сентябрь 2015 г.). Усовершенствованная специализированная система моделирования силовых SiC-MOSFET. В моделировании полупроводниковых процессов и устройств (SISPAD), Международная конференция 2015 г. (стр. 463-466). IEEE.
- ^ Перейти обратно: а б с Актюрк А., Голдсман Н. и Потбхаре С. (сентябрь 2014 г.). Электротермическое моделирование силовых модулей из карбида кремния. В моделировании полупроводниковых процессов и устройств (SISPAD), Международная конференция 2014 г. (стр. 237-240). IEEE.
- ^ «Группа БСИМ » БСИМ4» . www-device.eecs.berkeley.edu . Проверено 1 июня 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б Актюрк А., Голдсман Н., Дилли З. и Пеггс С. (2016). CoolSPICE: новый симулятор электрических и тепловых цепей для проектирования силовых цепей с новыми возможностями устройств с широкой запрещенной зоной . Презентация конференции по прикладной силовой электронике APEC.