CoolSPICE - CoolSPICE

CoolSPICE
Стабильный выпуск
версия 5.2.1029.1122 / 2015
ПлатформаWindows
Доступно ванглийский
ТипМоделирование электронной схемы
ЛицензияСтандартная общественная лицензия ограниченного применения GNU 2.1
Интернет сайтcoolcadelectronics.com/ coolspice/показатель.html

CoolSPICE это инструмент автоматизированного проектирования для разработки электронных схем. Это версия СПЕЦИЯ (Программа моделирования с акцентом на интегральные схемы) инструмент моделирования с акцентом на проектирование и моделирование работы схем при криогенных температурах, схем, работающих с Полупроводники с широкой запрещенной зоной, и моделирование теплового воздействия на характеристики схемы.

Введение / Обзор

Инструмент моделирования схем был разработан на основе SPICE3f5,[1] версия Ngspice, компанией CoolCAD Electronics, LLC.[2] Он может моделировать стандартные электронные приложения, включая радиочастотные и звуковые цепи, но был создан с акцентом на моделирование и проектирование схем, работающих при экстремальных температурах от 4K до 300K. Программа используется для моделирования как криогенно-температурных CMOS схемы[1][2] и высокомощный, высокотемпературный Карбид кремния (SiC) -мощный полевой транзистор на основе оксида металла и полупроводника (МОП-транзистор ) устройства.[3] Он также используется для моделирования изменения температуры различных электрических компонентов в результате рассеивания мощности во время работы схемы.[4] Бесплатная версия CoolSPICE доступна для загрузки в Интернете.

Развитие и возможности

Моделирование криогенной электроники

CoolSPICE имитирует электронные схемы, работающие при криогенных температурах до 4K,[1] которая является температурой жидкости Гелий (Он). Компактные модели, использованные для моделирования схем, были созданы для множества CMOS процессы; модели были построены на BSIM 4 и проверено экспериментально.[2] BSIM 4 - прогнозный МОП-транзистор СПЕЦИЯ модель для схемотехнического моделирования и CMOS разработка, созданная BSIM Исследовательская группа факультета электротехники и компьютерных наук Калифорнийского университета в Беркли.[5] CoolSPICE также предлагает модели устройств для моделирования работы NMOS и PMOS при криогенных температурах из различных технологий. Инструмент также читает файлы списков цепей других подобных инструментов моделирования схем, таких как Cadence.[1]

Моделирование силового полевого МОП-транзистора из карбида кремния

CoolSPICE также предлагает модели для моделирования Полупроводник с широкой запрещенной зоной устройства, которые включают питание МОП-транзисторы, SiC БЮТ и GaAs мощность Полевые транзисторы. В СПЕЦИЯ имитационные модели для SiC-power МОП-транзистор устройства для программного обеспечения были разработаны с использованием подсхем, построенных на основе стандартных BSIM МОП-транзистор. Устройства питания обладают определенным поведением, уникальным для них самих, и, чтобы учесть этот фактор, определенные BSIM уравнения были модифицированы. Параметры емкости сток-затвор и сток-исток были изменены с целью учета различной структуры мощности. МОП-транзистор устройств. Благодаря этим различным модификациям новый BSIM уравнения потребовали введения новых параметров в уже существующие МОП-транзистор наборы параметров. В результате появились новые модели с общими BSIM параметры, а также недавно введенные параметры, вызванные модификациями, являются моделями, используемыми CoolSPICE для моделирования.[3][4][6]

Тепловое моделирование

CoolSPICE также используется для выполнения термического анализа работы схем. Из-за Джоулевое нагревание электронные схемы генерируют тепло, и их компоненты повышаются при повышении температуры (вентиляторы часто используются для охлаждения схем в условиях, когда повышение температуры влияет на электронику), и программное обеспечение способно моделировать такие повышения температуры. Механизмы переноса тепла, учтенные в этих тепловых расчетах, включают теплопроводность и конвекцию. CoolSPICE содержит библиотеку для теплового моделирования.[4][6]

использованная литература

  1. ^ а б c d Группа, Techbriefs Media. "CoolSPICE: Симулятор SPICE для криогенной электроники - Краткие обзоры НАСА :: Технические краткие обзоры НАСА". www.techbriefs.com. Получено 2016-06-01.
  2. ^ а б c Akturk, A., Potbhare, S., Booz, J., Goldsman, N., Gundlacha, D., Nandwanab, R., & Mayaramb, K. CoolSPICE: SPICE для проектирования и моделирования интегральных схем в экстремальном температурном диапазоне.
  3. ^ а б Дилли, З., Актюрк, А., Голдсман, Н., и Потбхаре, С. (2015, сентябрь). Усовершенствованная специализированная система моделирования SiC Power MOSFET. В Моделирование полупроводниковых процессов и устройств (SISPAD), Международная конференция 2015 г. (стр. 463-466). IEEE.
  4. ^ а б c Актюрк А., Гольдсман Н. и Потбхаре С. (2014, сентябрь). Электротермическое моделирование силовых модулей из карбида кремния. В Моделирование полупроводниковых процессов и устройств (SISPAD), Международная конференция 2014 г. (стр. 237-240). IEEE.
  5. ^ «БСИМ Групп» БСИМ4 ». www-device.eecs.berkeley.edu. Получено 2016-06-01.
  6. ^ а б Актюрк А., Гольдсман Н., Дилли З. и Пеггс С. (2016). CoolSPICE: новый симулятор электрических и тепловых цепей для проектирования силовых цепей с новыми возможностями широкозонных устройств.. Презентация, Конференция по прикладной силовой электронике APEC.