Branch data Line data Source code
1 : : /*
2 : : * bsim4v30nMOS.core.h - device class definitions for bsim4v30nMOS module
3 : : *
4 : : * This is free software; you can redistribute it and/or modify
5 : : * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6 : : * the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
7 : : * any later version.
8 : : *
9 : : */
10 : :
11 : : #ifndef __bsim4v30nMOS_H__
12 : : #define __bsim4v30nMOS_H__
13 : :
14 [ - + ]: 8 : class bsim4v30nMOS : public qucs::circuit
15 : : {
16 : : public:
17 [ + - ]: 212 : CREATOR (bsim4v30nMOS);
18 : :
19 : : void initDC (void);
20 : : void restartDC (void);
21 : : void calcDC (void);
22 : : void saveOperatingPoints (void);
23 : : void loadOperatingPoints (void);
24 : : void calcOperatingPoints (void);
25 : : void initAC (void);
26 : : void calcAC (nr_double_t);
27 : : void initSP (void);
28 : : void calcSP (nr_double_t);
29 : : void calcNoiseAC (nr_double_t);
30 : : void calcNoiseSP (nr_double_t);
31 : : void initTR (void);
32 : : void calcTR (nr_double_t);
33 : : void initHB (int);
34 : : void calcHB (int);
35 : :
36 : : private:
37 : : void initVerilog (void);
38 : : void calcVerilog (void);
39 : : void initModel (void);
40 : : void loadVariables (void);
41 : : void initializeModel (void);
42 : : void initializeInstance (void);
43 : : void initialStep (void);
44 : : void finalStep (void);
45 : : qucs::matrix calcMatrixY (nr_double_t);
46 : : qucs::matrix calcMatrixCy (nr_double_t);
47 : :
48 : : private:
49 : : int doHB;
50 : : int doAC;
51 : : int doTR;
52 : :
53 : : nr_double_t _freq;
54 : : nr_double_t _rhs[11];
55 : : nr_double_t _qhs[11];
56 : : nr_double_t _ghs[11];
57 : : nr_double_t _chs[11];
58 : : nr_double_t _jstat[11][11];
59 : : nr_double_t _jdyna[11][11];
60 : : nr_double_t _white_pwr[11][11];
61 : : nr_double_t _flicker_pwr[11][11];
62 : : nr_double_t _flicker_exp[11][11];
63 : : nr_double_t _charges[11][11];
64 : : nr_double_t _caps[11][11][11][11];
65 : :
66 : : // device model parameters
67 : : nr_double_t GMIN;
68 : : nr_double_t PS;
69 : : nr_double_t PD;
70 : : nr_double_t AS;
71 : : nr_double_t AD;
72 : : nr_double_t CGBO;
73 : : nr_double_t CGDO;
74 : : nr_double_t CGSO;
75 : : nr_double_t L;
76 : : nr_double_t W;
77 : : nr_double_t MOBMOD;
78 : : nr_double_t RDSMOD;
79 : : nr_double_t IGCMOD;
80 : : nr_double_t IGBMOD;
81 : : nr_double_t CAPMOD;
82 : : nr_double_t RGATEMOD;
83 : : nr_double_t RBODYMOD;
84 : : nr_double_t DIOMOD;
85 : : nr_double_t TEMPMOD;
86 : : nr_double_t GEOMOD;
87 : : nr_double_t RGEOMOD;
88 : : nr_double_t PERMOD;
89 : : nr_double_t TNOIMOD;
90 : : nr_double_t FNOIMOD;
91 : : nr_double_t EPSROX;
92 : : nr_double_t TOXE;
93 : : nr_double_t TOXP;
94 : : nr_double_t TOXM;
95 : : nr_double_t DTOX;
96 : : nr_double_t XJ;
97 : : nr_double_t GAMMA1;
98 : : nr_double_t GAMMA2;
99 : : nr_double_t NDEP;
100 : : nr_double_t NSUB;
101 : : nr_double_t NGATE;
102 : : nr_double_t NSD;
103 : : nr_double_t VBX;
104 : : nr_double_t XT;
105 : : nr_double_t RSH;
106 : : nr_double_t RSHG;
107 : : nr_double_t VTH0;
108 : : nr_double_t VFB;
109 : : nr_double_t PHIN;
110 : : nr_double_t K1;
111 : : nr_double_t K2;
112 : : nr_double_t K3;
113 : : nr_double_t K3B;
114 : : nr_double_t W0;
115 : : nr_double_t LPE0;
116 : : nr_double_t LPEB;
117 : : nr_double_t VBM;
118 : : nr_double_t DVT0;
119 : : nr_double_t DVT1;
120 : : nr_double_t DVT2;
121 : : nr_double_t DVTP0;
122 : : nr_double_t DVTP1;
123 : : nr_double_t DVT0W;
124 : : nr_double_t DVT1W;
125 : : nr_double_t DVT2W;
126 : : nr_double_t U0;
127 : : nr_double_t UA;
128 : : nr_double_t UB;
129 : : nr_double_t UC;
130 : : nr_double_t EU;
131 : : nr_double_t VSAT;
132 : : nr_double_t A0;
133 : : nr_double_t AGS;
134 : : nr_double_t B0;
135 : : nr_double_t B1;
136 : : nr_double_t KETA;
137 : : nr_double_t A1;
138 : : nr_double_t A2;
139 : : nr_double_t WINT;
140 : : nr_double_t LINT;
141 : : nr_double_t DWG;
142 : : nr_double_t DWB;
143 : : nr_double_t VOFF;
144 : : nr_double_t VOFFL;
145 : : nr_double_t MINV;
146 : : nr_double_t NFACTOR;
147 : : nr_double_t ETA0;
148 : : nr_double_t ETAB;
149 : : nr_double_t DROUT;
150 : : nr_double_t DSUB;
151 : : nr_double_t CIT;
152 : : nr_double_t CDSC;
153 : : nr_double_t CDSCB;
154 : : nr_double_t CDSCD;
155 : : nr_double_t PCLM;
156 : : nr_double_t PDIBL1;
157 : : nr_double_t PDIBL2;
158 : : nr_double_t PDIBLB;
159 : : nr_double_t PSCBE1;
160 : : nr_double_t PSCBE2;
161 : : nr_double_t PVAG;
162 : : nr_double_t DELTA;
163 : : nr_double_t FPROUT;
164 : : nr_double_t PDITS;
165 : : nr_double_t PDITSD;
166 : : nr_double_t PDITSL;
167 : : nr_double_t LAMBDA;
168 : : nr_double_t VTL;
169 : : nr_double_t LC;
170 : : nr_double_t XN;
171 : : nr_double_t RDSW;
172 : : nr_double_t RDSWMIN;
173 : : nr_double_t RDW;
174 : : nr_double_t RDWMIN;
175 : : nr_double_t RSW;
176 : : nr_double_t RSWMIN;
177 : : nr_double_t PRWG;
178 : : nr_double_t PRWB;
179 : : nr_double_t WR;
180 : : nr_double_t NRS;
181 : : nr_double_t NRD;
182 : : nr_double_t ALPHA0;
183 : : nr_double_t ALPHA1;
184 : : nr_double_t BETA0;
185 : : nr_double_t AGIDL;
186 : : nr_double_t BGIDL;
187 : : nr_double_t CGIDL;
188 : : nr_double_t EGIDL;
189 : : nr_double_t AIGBACC;
190 : : nr_double_t BIGBACC;
191 : : nr_double_t CIGBACC;
192 : : nr_double_t NIGBACC;
193 : : nr_double_t AIGBINV;
194 : : nr_double_t BIGBINV;
195 : : nr_double_t CIGBINV;
196 : : nr_double_t EIGBINV;
197 : : nr_double_t NIGBINV;
198 : : nr_double_t AIGC;
199 : : nr_double_t BIGC;
200 : : nr_double_t CIGC;
201 : : nr_double_t AIGSD;
202 : : nr_double_t BIGSD;
203 : : nr_double_t CIGSD;
204 : : nr_double_t DLCIG;
205 : : nr_double_t NIGC;
206 : : nr_double_t POXEDGE;
207 : : nr_double_t PIGCD;
208 : : nr_double_t NTOX;
209 : : nr_double_t TOXREF;
210 : : nr_double_t XPART;
211 : : nr_double_t CGS0;
212 : : nr_double_t CGD0;
213 : : nr_double_t CGB0;
214 : : nr_double_t CGSL;
215 : : nr_double_t CGDL;
216 : : nr_double_t CKAPPAS;
217 : : nr_double_t CKAPPAD;
218 : : nr_double_t CF;
219 : : nr_double_t CLC;
220 : : nr_double_t CLE;
221 : : nr_double_t DLC;
222 : : nr_double_t DWC;
223 : : nr_double_t VFBCV;
224 : : nr_double_t NOFF;
225 : : nr_double_t VOFFCV;
226 : : nr_double_t ACDE;
227 : : nr_double_t MOIN;
228 : : nr_double_t XRCRG1;
229 : : nr_double_t XRCRG2;
230 : : nr_double_t RBPB;
231 : : nr_double_t RBPD;
232 : : nr_double_t RBPS;
233 : : nr_double_t RBDB;
234 : : nr_double_t RBSB;
235 : : nr_double_t GBMIN;
236 : : nr_double_t DMCG;
237 : : nr_double_t DMCI;
238 : : nr_double_t DMDG;
239 : : nr_double_t DMCGT;
240 : : nr_double_t NF;
241 : : nr_double_t DWJ;
242 : : nr_double_t MIN;
243 : : nr_double_t XGW;
244 : : nr_double_t XGL;
245 : : nr_double_t XL;
246 : : nr_double_t XW;
247 : : nr_double_t NGCON;
248 : : nr_double_t IJTHSREV;
249 : : nr_double_t IJTHDREV;
250 : : nr_double_t IJTHSFWD;
251 : : nr_double_t IJTHDFWD;
252 : : nr_double_t XJBVS;
253 : : nr_double_t XJBVD;
254 : : nr_double_t BVS;
255 : : nr_double_t BVD;
256 : : nr_double_t JSS;
257 : : nr_double_t JSD;
258 : : nr_double_t JSWS;
259 : : nr_double_t JSWD;
260 : : nr_double_t JSWGS;
261 : : nr_double_t JSWGD;
262 : : nr_double_t CJS;
263 : : nr_double_t CJD;
264 : : nr_double_t MJS;
265 : : nr_double_t MJD;
266 : : nr_double_t MJSWS;
267 : : nr_double_t MJSWD;
268 : : nr_double_t CJSWS;
269 : : nr_double_t CJSWD;
270 : : nr_double_t CJSWGS;
271 : : nr_double_t CJSWGD;
272 : : nr_double_t MJSWGS;
273 : : nr_double_t MJSWGD;
274 : : nr_double_t PBS;
275 : : nr_double_t PBD;
276 : : nr_double_t PBSWS;
277 : : nr_double_t PBSWD;
278 : : nr_double_t PBSWGS;
279 : : nr_double_t PBSWGD;
280 : : nr_double_t TNOM;
281 : : nr_double_t UTE;
282 : : nr_double_t KT1;
283 : : nr_double_t KT1L;
284 : : nr_double_t KT2;
285 : : nr_double_t UA1;
286 : : nr_double_t UB1;
287 : : nr_double_t UC1;
288 : : nr_double_t AT;
289 : : nr_double_t PRT;
290 : : nr_double_t NJS;
291 : : nr_double_t NJD;
292 : : nr_double_t XTIS;
293 : : nr_double_t XTID;
294 : : nr_double_t TPB;
295 : : nr_double_t TPBSW;
296 : : nr_double_t TPBSWG;
297 : : nr_double_t TCJ;
298 : : nr_double_t TCJSW;
299 : : nr_double_t TCJSWG;
300 : : nr_double_t SA;
301 : : nr_double_t SB;
302 : : nr_double_t SD;
303 : : nr_double_t SAREF;
304 : : nr_double_t SBREF;
305 : : nr_double_t WLOD;
306 : : nr_double_t KU0;
307 : : nr_double_t KVSAT;
308 : : nr_double_t TKU0;
309 : : nr_double_t LKU0;
310 : : nr_double_t WKU0;
311 : : nr_double_t PKU0;
312 : : nr_double_t LLODKU0;
313 : : nr_double_t WLODKU0;
314 : : nr_double_t KVTH0;
315 : : nr_double_t LKVTH0;
316 : : nr_double_t WKVTH0;
317 : : nr_double_t PKVTH0;
318 : : nr_double_t LLODVTH;
319 : : nr_double_t WLODVTH;
320 : : nr_double_t STK2;
321 : : nr_double_t LODK2;
322 : : nr_double_t STETA0;
323 : : nr_double_t LODETA0;
324 : : nr_double_t WL;
325 : : nr_double_t WLN;
326 : : nr_double_t WW;
327 : : nr_double_t WWN;
328 : : nr_double_t WWL;
329 : : nr_double_t LL;
330 : : nr_double_t LLN;
331 : : nr_double_t LW;
332 : : nr_double_t LWN;
333 : : nr_double_t LWL;
334 : : nr_double_t LLC;
335 : : nr_double_t LWC;
336 : : nr_double_t LWLC;
337 : : nr_double_t WLC;
338 : : nr_double_t WWC;
339 : : nr_double_t WWLC;
340 : : nr_double_t NTNOI;
341 : : nr_double_t KF;
342 : : nr_double_t AF;
343 : : nr_double_t EF;
344 : : nr_double_t TEMP;
345 : :
346 : : // global model variables
347 : : double type;
348 : : double gmin;
349 : : double t0;
350 : : double t1;
351 : : double t2;
352 : : double t3;
353 : : double t4;
354 : : double t5;
355 : : double t8;
356 : : double t9;
357 : : double t10;
358 : : double tmp;
359 : : double tmp1;
360 : : double tmp2;
361 : : double tmp3;
362 : : double mobmod;
363 : : double rdsmod;
364 : : double rgatemod;
365 : : double igcmod;
366 : : double igbmod;
367 : : double diomod;
368 : : double capmod;
369 : : double rbodymod;
370 : : double toxe;
371 : : double toxp;
372 : : double coxe;
373 : : double coxp;
374 : : double tnom;
375 : : double vtm;
376 : : double nf;
377 : : double leff;
378 : : double weff;
379 : : double phi;
380 : : double sqrtphi;
381 : : double k3;
382 : : double vfbzb;
383 : : double w0;
384 : : double xj;
385 : : double xdep0;
386 : : double litl;
387 : : double vbi;
388 : : double vfbsd;
389 : : double ngate;
390 : : double cdep0;
391 : : double toxratio;
392 : : double mstar;
393 : : double voffcbn;
394 : : double ldeb;
395 : : double k1;
396 : : double vbsc;
397 : : double vfb;
398 : : double vth0;
399 : : double k1ox;
400 : : double k2ox;
401 : : double vtfbphi1;
402 : : double vtfbphi2;
403 : : double thetarout;
404 : : double theta0vb0;
405 : : double factor1;
406 : : double dvt0w;
407 : : double dvt1w;
408 : : double dvt1;
409 : : double dvt0;
410 : : double lpe0;
411 : : double lpeb;
412 : : double kt1;
413 : : double kt1l;
414 : : double tratio;
415 : : double dvt2;
416 : : double dvt2w;
417 : : double kt2;
418 : : double eta0;
419 : : double etab;
420 : : double k3b;
421 : : double dvtp0;
422 : : double dvtp1;
423 : : double cit;
424 : : double nfactor;
425 : : double cdsc;
426 : : double cdscb;
427 : : double cdscd;
428 : : double dwg;
429 : : double dwb;
430 : : double weffcj;
431 : : double ua;
432 : : double ub;
433 : : double uc;
434 : : double vsattemp;
435 : : double rdwmin;
436 : : double rswmin;
437 : : double rdswmin;
438 : : double u0temp;
439 : : double eu;
440 : : double rds0;
441 : : double rd0;
442 : : double rs0;
443 : : double prwb;
444 : : double prwg;
445 : : double a0;
446 : : double ags;
447 : : double b0;
448 : : double b1;
449 : : double keta;
450 : : double a1;
451 : : double a2;
452 : : double delta;
453 : : double lambda;
454 : : double fprout;
455 : : double pvag;
456 : : double pclm;
457 : : double pdiblb;
458 : : double pdits;
459 : : double pditsl;
460 : : double pditsd;
461 : : double pscbe1;
462 : : double pscbe2;
463 : : double alpha0;
464 : : double alpha1;
465 : : double beta0;
466 : : double vtl;
467 : : double tfactor;
468 : : double grgeltd;
469 : : double xrcrg1;
470 : : double xrcrg2;
471 : : double pseff;
472 : : double pdeff;
473 : : double adeff;
474 : : double aseff;
475 : : double gsdiff;
476 : : double gddiff;
477 : : double agidl;
478 : : double bgidl;
479 : : double cgidl;
480 : : double egidl;
481 : : double aechvb;
482 : : double bechvb;
483 : : double aechvbedge;
484 : : double bechvbedge;
485 : : double aigc;
486 : : double bigc;
487 : : double cigc;
488 : : double aigsd;
489 : : double bigsd;
490 : : double cigsd;
491 : : double aigbacc;
492 : : double bigbacc;
493 : : double cigbacc;
494 : : double nigbacc;
495 : : double aigbinv;
496 : : double bigbinv;
497 : : double cigbinv;
498 : : double nigbinv;
499 : : double nigc;
500 : : double pigcd;
501 : : double eigbinv;
502 : : double cgbo;
503 : : double param_cgdo;
504 : : double param_cgso;
505 : : double jss_temp;
506 : : double jsd_temp;
507 : : double jsws_temp;
508 : : double jswd_temp;
509 : : double jswgs_temp;
510 : : double jswgd_temp;
511 : : double njs;
512 : : double njd;
513 : : double cgdl;
514 : : double cgsl;
515 : : double cjs_temp;
516 : : double cjd_temp;
517 : : double cjsws_temp;
518 : : double cjswd_temp;
519 : : double cjswgs_temp;
520 : : double cjswgd_temp;
521 : : double phibs;
522 : : double phibd;
523 : : double phibsws;
524 : : double phibswd;
525 : : double phibswgs;
526 : : double phibswgd;
527 : : double xjbvd;
528 : : double bvd;
529 : : double xjbvs;
530 : : double bvs;
531 : : double weffcv;
532 : : double leffcv;
533 : : double acde;
534 : : double grbdb;
535 : : double grbpb;
536 : : double grbsb;
537 : : double grbpd;
538 : : double grbps;
539 : : double nvtms;
540 : : double nvtmd;
541 : : double isbs;
542 : : double isbd;
543 : : double xexpbvs;
544 : : double xexpbvd;
545 : : double vjsmfwd;
546 : : double vjdmfwd;
547 : : double ivjsmfwd;
548 : : double ivjdmfwd;
549 : : double sslpfwd;
550 : : double dslpfwd;
551 : : double vjsmrev;
552 : : double vjdmrev;
553 : : double ivjsmrev;
554 : : double ivjdmrev;
555 : : double sslprev;
556 : : double dslprev;
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