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Fixed Rs(V) and Rd(V) for the KCL Verification. The BSIM4 model is now complete for the KCL Verification

This commit is contained in:
Francesco Lannutti 2013-07-02 22:14:30 +02:00
parent c922895a29
commit 0662aae360
3 changed files with 63 additions and 98 deletions
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116
src/spicelib/devices/bsim4/b4ld.c
View File

@ -97,8 +97,8 @@ BSIM4model *model;
BSIM4model *model = (BSIM4model*)inModel;
BSIM4instance *here;
#endif
double ceqgstot, ceqgstot_fvk_sNodePrime, ceqgstot_fvk_sNode, dgstot_dvd, dgstot_dvg, dgstot_dvs, dgstot_dvb;
double ceqgdtot, ceqgdtot_fvk_dNodePrime, ceqgdtot_fvk_dNode, dgdtot_dvd, dgdtot_dvg, dgdtot_dvs, dgdtot_dvb;
double ceqgstot, dgstot_dvd, dgstot_dvg, dgstot_dvs, dgstot_dvb;
double ceqgdtot, dgdtot_dvd, dgdtot_dvg, dgdtot_dvs, dgdtot_dvb;
double gstot, gstotd, gstotg, gstots, gstotb, gspr, Rs, Rd;
double gdtot, gdtotd, gdtotg, gdtots, gdtotb, gdpr;
double vgs_eff, vgd_eff, dvgs_eff_dvg, dvgd_eff_dvg;
@ -5343,20 +5343,12 @@ line900:
#ifdef KIRCHHOFF
/* KCL - Non-Linear and Dynamic Linear Parts */
ceqgdtot_fvk_dNodePrime = (- gdtotd * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime)
- gdtot * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNode)
- gdtotg * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodePrime)
- gdtots * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime)
- gdtotb * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4bNodePrime))
- ceqgdtot ; //A*V-b
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4dNodePrime) += m * ceqgdtot_fvk_dNodePrime ;
*(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_1) = m * ceqgdtot_fvk_dNodePrime ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4dNodePrime) -= m * (ceqjd_fvk - ceqbd_fvk - ceqdrn_fvk - ceqqd_fvk + Idtoteq_fvk) ;
*(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_2) = -(m * ceqjd_fvk) ;
*(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_3) = m * ceqbd_fvk ;
*(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_4) = m * ceqdrn_fvk ;
*(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_5) = m * ceqqd_fvk ;
*(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_6) = -(m * Idtoteq_fvk) ;
*(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_1) = -(m * ceqjd_fvk) ;
*(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_2) = m * ceqbd_fvk ;
*(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_3) = m * ceqdrn_fvk ;
*(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_4) = m * ceqqd_fvk ;
*(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_5) = -(m * Idtoteq_fvk) ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4gNodePrime) += m * (ceqqg_fvk + Igtoteq_fvk) ;
*(here->KCLcurrentgNodePrimeRHS_1) = m * ceqqg_fvk ;
@ -5368,12 +5360,6 @@ line900:
*(here->KCLcurrentgNodeMidRHS) = m * ceqqgmid_fvk ;
}
ceqgstot_fvk_sNodePrime = (- gstotd * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime)
- gstotg * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodePrime)
- gstots * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime)
- gstot * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNode)
- gstotb * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4bNodePrime))
- ceqgstot ; //A*V-b
if (!here->BSIM4rbodyMod)
{
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4bNodePrime) -= m * (ceqbd_fvk + ceqbs_fvk - ceqjd_fvk - ceqjs_fvk - ceqqb_fvk + Ibtoteq_fvk) ;
@ -5384,19 +5370,17 @@ line900:
*(here->KCLcurrentbNodePrimeRHS_5) = m * ceqqb_fvk ;
*(here->KCLcurrentbNodePrimeRHS_6) = -(m * Ibtoteq_fvk) ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4sNodePrime) += m * ceqgstot_fvk_sNodePrime ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_1) = m * ceqgstot_fvk_sNodePrime ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4sNodePrime) -= m * (ceqdrn_fvk - ceqbs_fvk + ceqjs_fvk
+ ceqqg_fvk + ceqqb_fvk + ceqqd_fvk
+ ceqqgmid_fvk + Istoteq_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_2) = -(m * ceqdrn_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_3) = m * ceqbs_fvk ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_4) = -(m * ceqjs_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_5) = -(m * ceqqg_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_6) = -(m * ceqqb_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_7) = -(m * ceqqd_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_8) = -(m * ceqqgmid_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_9) = -(m * Istoteq_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_1) = -(m * ceqdrn_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_2) = m * ceqbs_fvk ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_3) = -(m * ceqjs_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_4) = -(m * ceqqg_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_5) = -(m * ceqqb_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_6) = -(m * ceqqd_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_7) = -(m * ceqqgmid_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_8) = -(m * Istoteq_fvk) ;
} else {
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4dbNode) += m * (ceqjd_fvk + ceqqjd_fvk) ;
*(here->KCLcurrentdbNodeRHS_1) = m * ceqjd_fvk ;
@ -5412,42 +5396,19 @@ line900:
*(here->KCLcurrentsbNodeRHS_1) = m * ceqjs_fvk ;
*(here->KCLcurrentsbNodeRHS_2) = m * ceqqjs_fvk ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4sNodePrime) += m * ceqgstot_fvk_sNodePrime ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_1) = m * ceqgstot_fvk_sNodePrime ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4sNodePrime) -= m * (ceqdrn_fvk - ceqbs_fvk + ceqjs_fvk + ceqqd_fvk
+ ceqqg_fvk + ceqqb_fvk + ceqqjd_fvk + ceqqjs_fvk
+ ceqqgmid_fvk + Istoteq_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_2) = -(m * ceqdrn_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_3) = m * ceqbs_fvk ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_4) = -(m * ceqjs_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_5) = -(m * ceqqd_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_6) = -(m * ceqqg_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_7) = -(m * ceqqb_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_8) = -(m * ceqqjd_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_9) = -(m * ceqqjs_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_10) = -(m * ceqqgmid_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_11) = -(m * Istoteq_fvk) ;
}
if (model->BSIM4rdsMod)
{
ceqgdtot_fvk_dNode = (+ gdtotg * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodePrime)
+ gdtots * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime)
+ gdtotb * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4bNodePrime)
+ gdtotd * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime)
+ gdtot * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNode))
- ceqgdtot ; //A*V-b
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4dNode) += m * ceqgdtot_fvk_dNode ;
*(here->KCLcurrentdNodeRHS) = m * ceqgdtot_fvk_dNode ;
ceqgstot_fvk_sNode = (+ gstotd * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime)
+ gstotg * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodePrime)
+ gstotb * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4bNodePrime)
+ gstots * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime)
+ gstot * *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNode))
- ceqgstot ; //A*V-b
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4sNode) += m * ceqgstot_fvk_sNode ;
*(here->KCLcurrentsNodeRHS) = m * ceqgstot_fvk_sNode ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_1) = -(m * ceqdrn_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_2) = m * ceqbs_fvk ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_3) = -(m * ceqjs_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_4) = -(m * ceqqd_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_5) = -(m * ceqqg_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_6) = -(m * ceqqb_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_7) = -(m * ceqqjd_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_8) = -(m * ceqqjs_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_9) = -(m * ceqqgmid_fvk) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_10) = -(m * Istoteq_fvk) ;
}
if (here->BSIM4trnqsMod)
@ -5459,20 +5420,21 @@ line900:
/* KCL - Static Linear Part */
if (!model->BSIM4rdsMod)
{
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4dNodePrime) += m * gdpr * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNode)) ;
*(here->KCLcurrentdNodePrime) = m * gdpr * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNode)) ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4dNodePrime) += m * (gdpr + gdtot) * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNode)) ;
*(here->KCLcurrentdNodePrime_1) = m * gdpr * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNode)) ;
*(here->KCLcurrentdNodePrime_2) = m * gdtot * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNode)) ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4dNode) -= m * gdpr * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNode)) ;
*(here->KCLcurrentdNode) = -(m * gdpr * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNode))) ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4dNode) -= m * (gdpr + gdtot) * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNode)) ;
*(here->KCLcurrentdNode_1) = -(m * gdpr * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNode))) ;
*(here->KCLcurrentdNode_2) = -(m * gdtot * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4dNode))) ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4sNodePrime) += m * gspr * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNode)) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrime) = m * gspr * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNode)) ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4sNodePrime) += m * (gspr + gstot) * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNode)) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrime_1) = m * gspr * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNode)) ;
*(here->KCLcurrentsNodePrime_2) = m * gstot * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNode)) ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4sNode) -= m * gspr * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNode)) ;
*(here->KCLcurrentsNode) = -(m * gspr * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNode))) ;
}
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4sNode) -= m * (gspr + gstot) * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNode)) ;
*(here->KCLcurrentsNode_1) = -(m * gspr * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNode))) ;
*(here->KCLcurrentsNode_2) = -(m * gstot * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNodePrime) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4sNode))) ;
if (here->BSIM4rgateMod == 1)
{
@ -5497,8 +5459,8 @@ line900:
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4gNodeMid) += m * gcrg * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodeMid) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodePrime)) ;
*(here->KCLcurrentgNodeMid_2) = m * gcrg * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodeMid) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodePrime)) ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4gNodePrime) -= m * gcrg * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodeExt) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodePrime)) ;
*(here->KCLcurrentgNodePrime) = -(m * gcrg * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodeExt) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodePrime))) ;
*(ckt->CKTfvk+here->BSIM4gNodePrime) -= m * gcrg * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodeMid) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodePrime)) ;
*(here->KCLcurrentgNodePrime) = -(m * gcrg * (*(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodeMid) - *(ckt->CKTrhsOld+here->BSIM4gNodePrime))) ;
}
if (here->BSIM4rbodyMod)

23
src/spicelib/devices/bsim4/b4node.c
View File

@ -61,7 +61,6 @@ BSIM4nodeIsNonLinear (GENmodel *inModel, CKTcircuit *ckt)
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4dNodePrime, &(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_3)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4dNodePrime, &(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_4)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4dNodePrime, &(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_5)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4dNodePrime, &(here->KCLcurrentdNodePrimeRHS_6)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4gNodePrime, &(here->KCLcurrentgNodePrimeRHS_1)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4gNodePrime, &(here->KCLcurrentgNodePrimeRHS_2)) ;
@ -110,13 +109,6 @@ BSIM4nodeIsNonLinear (GENmodel *inModel, CKTcircuit *ckt)
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4sNodePrime, &(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_8)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4sNodePrime, &(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_9)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4sNodePrime, &(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_10)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4sNodePrime, &(here->KCLcurrentsNodePrimeRHS_11)) ;
}
if (model->BSIM4rdsMod)
{
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4dNode, &(here->KCLcurrentdNodeRHS)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4sNode, &(here->KCLcurrentsNodeRHS)) ;
}
if (here->BSIM4trnqsMod)
@ -127,13 +119,14 @@ BSIM4nodeIsNonLinear (GENmodel *inModel, CKTcircuit *ckt)
/* KCL - Static Linear Part */
if (!model->BSIM4rdsMod)
{
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4dNodePrime, &(here->KCLcurrentdNodePrime)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4dNode, &(here->KCLcurrentdNode)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4sNodePrime, &(here->KCLcurrentsNodePrime)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4sNode, &(here->KCLcurrentsNode)) ;
}
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4dNodePrime, &(here->KCLcurrentdNodePrime_1)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4dNodePrime, &(here->KCLcurrentdNodePrime_2)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4dNode, &(here->KCLcurrentdNode_1)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4dNode, &(here->KCLcurrentdNode_2)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4sNodePrime, &(here->KCLcurrentsNodePrime_1)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4sNodePrime, &(here->KCLcurrentsNodePrime_2)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4sNode, &(here->KCLcurrentsNode_1)) ;
error = CKTmkCurKCL (ckt, here->BSIM4sNode, &(here->KCLcurrentsNode_2)) ;
if (here->BSIM4rgateMod == 1)
{

22
src/spicelib/devices/bsim4/bsim4def.h
View File

@ -616,26 +616,36 @@ typedef struct sBSIM4instance
double *KCLcurrentqNodeRHS_2 ;
//Matrix
double *KCLcurrentdNodePrime ;
double *KCLcurrentdNode ;
double *KCLcurrentsNodePrime ;
double *KCLcurrentsNode ;
double *KCLcurrentdNodePrime_1 ;
double *KCLcurrentdNodePrime_2 ;
double *KCLcurrentdNode_1 ;
double *KCLcurrentdNode_2 ;
double *KCLcurrentsNodePrime_1 ;
double *KCLcurrentsNodePrime_2 ;
double *KCLcurrentsNode_1 ;
double *KCLcurrentsNode_2 ;
double *KCLcurrentgNodeExt ;
double *KCLcurrentgNodePrime ;
double *KCLcurrentgNodeMid_1 ;
double *KCLcurrentgNodeMid_2 ;
double *KCLcurrentgNodePrime ;
double *KCLcurrentdbNode_1 ;
double *KCLcurrentdbNode_2 ;
double *KCLcurrentbNodePrime_1 ;
double *KCLcurrentbNodePrime_2 ;
double *KCLcurrentbNodePrime_3 ;
double *KCLcurrentbNode_1 ;
double *KCLcurrentbNode_2 ;
double *KCLcurrentbNode_3 ;
double *KCLcurrentsbNode_1 ;
double *KCLcurrentsbNode_2 ;
#endif