4개 이상의 단자를 가진 트랜지스터의 모델을 생성하는 방법

예. 다음의 가정이 만족하면 가능합니다. 즉, 트랜지스터들의 drain, gate, source, bulk 이외의 추가 단자들이 모두 고정된 DC 전압으로 구동되고, 그 전압값들이 모두 연결된 신호의 이름만으로 결정될 수 있는 경우라면 가능합니다. 해당 회로의 SPICE netlist가 아래와 같은 경우를 예로 들겠습니다.

M1  d1 g1 s1 b1 vdd vss  nmos l=180n w=10u
M2  d2 g2 s2 b2 vss vdd  pmos l=180n w=20u

트랜지스터 M1와 M2는 그 5번째와 6번째 단자들이 vdd와 vss 신호에 연결되어 있는데, 이 신호들의 DC 전압값을 이름만을 통해 쉽게 결정할 수 있는 경우가 대부분입니다 (예: vdd는 1.2V, vss는 0V).

MODELZEN은 트랜지스터 소자의 특성을 추출하기 위한 SPICE 테스트벤치 파일을 생성할때, 그 추가 단자들의 이름은 원래 netlist에 쓰인 신호의 이름을 그대로 사용합니다. 예를 들어 위의 경우, DC 특성을 추출하는 테스트벤치 파일인 DC_nmosfet.sp 파일에서는 해당 nmos 소자를 아래처럼 기술합니다.

.subckt DUT_nmosfet DEVO_d DEVO_g DEVO_s DEVO_b
M1 DEVO_d DEVO_g DEVO_s DEVO_b vdd vss nmos l=180n w=10u
.ends DUT_nmosfet

즉, 트랜지스터 소자의 drain, gate, source, bulk 단자에는 SPICE 테스트벤치 파일에서 정의한 자극을 인가하기 위한 이름(DEVO_*)의 신호를 연결했지만, 5번째 단자부터는 원래 netlist에 사용된 terminal 이름들(vdd와 vss)을 그대로 사용하였음을 볼 수 있습니다.

따라서, 이들 신호의 전압값이 이름으로 결정될 수 있다면, 이들 추가 단자들에 인가되는 DC 전압들은 technology configuration file의 ‘sim_option’ 옵션에 아래처럼 global voltage source들을 나열함으로써 정의할 수 있습니다. 아래는 HSPICE를 시뮬레이터로 사용하는 경우입니다.

sim_option["hspice"] = """\
.option post_version=9601
.option accurate post
.option measdgt=8

vdd_ext  vdd 0  dc=1.2
vss_ext  vss 0  dc=0.0
.global vdd vss 
"""

유의할 점은, 이 조치는 특성 추출을 위한 SPICE테스트벤치안에서만 vdd와 vss 신호를 global로 정의합니다. 이 vdd와 vss 신호가 실제 netlist에서 global 신호여야 할 필요는 없습니다.

참고로, 복수의 같은 소자가 이들 추가 단자에서만 다른 전압과 연결된 경우, MODELZEN는 이들을 각각 다른 소자로 판별하고, 그 특성을 따로 추출합니다. 예를 들어, 아래의 경우:

M3  d3 g3 s3 b3 vdd vss  nmos l=180n w=10u 
M4  d4 g4 s4 b4 vss vdd  nmos l=180n w=10u

M3와 M4는 같은 w와 l파라메터 값을 가진 nmos 트랜지스터이지만, 5번째와 6번째 단자에 연결된 신호의 이름이 다르고, 그 뜻은 이들 추가 단자에 인가되는 전압값이 다를 수 있다는 뜻이므로, MODELZEN은 각 경우의 특성을 별도로 추출합니다.