b3v1set.c

ngspice又一个电子CAD仿真软件代码.功能更全

/**********
 * Copyright 1990 Regents of the University of California. All rights reserved.
 * File: b3v1set.c
 * Author: 1995 Min-Chie Jeng and Mansun Chan. 
 * Modified by Paolo Nenzi 2002
 **********/
 
/* 
 * Release Notes: 
 * BSIM3v3.1,   Released by yuhua  96/12/08
 */

#include "ngspice.h"
#include "smpdefs.h"
#include "cktdefs.h"
#include "bsim3v1def.h"
#include "const.h"
#include "sperror.h"
#include "suffix.h"

#define MAX_EXP 5.834617425e14
#define MIN_EXP 1.713908431e-15
#define EXP_THRESHOLD 34.0
#define SMOOTHFACTOR 0.1
#define EPSOX 3.453133e-11
#define EPSSI 1.03594e-10
#define PI 3.141592654
#define Charge_q 1.60219e-19
#define Meter2Micron 1.0e6

int
BSIM3v1setup(SMPmatrix *matrix, GENmodel *inModel, CKTcircuit *ckt, 
             int *states)
{
BSIM3v1model *model = (BSIM3v1model*)inModel;
BSIM3v1instance *here;
int error;
CKTnode *tmp;

CKTnode *tmpNode;
IFuid tmpName;

    /*  loop through all the BSIM3v1 device models */
    for( ; model != NULL; model = model->BSIM3v1nextModel )
    {
/* Default value Processing for BSIM3v1 MOSFET Models */
        if (!model->BSIM3v1typeGiven)
            model->BSIM3v1type = NMOS;     
        if (!model->BSIM3v1mobModGiven) 
            model->BSIM3v1mobMod = 1;
        if (!model->BSIM3v1binUnitGiven) 
            model->BSIM3v1binUnit = 1;
        if (!model->BSIM3v1paramChkGiven) 
            model->BSIM3v1paramChk = 0;
        if (!model->BSIM3v1capModGiven) 
            model->BSIM3v1capMod = 2;
        if (!model->BSIM3v1nqsModGiven) 
            model->BSIM3v1nqsMod = 0;
        if (!model->BSIM3v1noiModGiven) 
            model->BSIM3v1noiMod = 1;
        if (!model->BSIM3v1versionGiven) 
            model->BSIM3v1version = 3.1;
        if (!model->BSIM3v1toxGiven)
            model->BSIM3v1tox = 150.0e-10;
        model->BSIM3v1cox = 3.453133e-11 / model->BSIM3v1tox;

        if (!model->BSIM3v1cdscGiven)
	    model->BSIM3v1cdsc = 2.4e-4;   /* unit Q/V/m^2  */
        if (!model->BSIM3v1cdscbGiven)
	    model->BSIM3v1cdscb = 0.0;   /* unit Q/V/m^2  */    
	    if (!model->BSIM3v1cdscdGiven)
	    model->BSIM3v1cdscd = 0.0;   /* unit Q/V/m^2  */
        if (!model->BSIM3v1citGiven)
	    model->BSIM3v1cit = 0.0;   /* unit Q/V/m^2  */
        if (!model->BSIM3v1nfactorGiven)
	    model->BSIM3v1nfactor = 1;
        if (!model->BSIM3v1xjGiven)
            model->BSIM3v1xj = .15e-6;
        if (!model->BSIM3v1vsatGiven)
            model->BSIM3v1vsat = 8.0e4;    /* unit m/s */ 
        if (!model->BSIM3v1atGiven)
            model->BSIM3v1at = 3.3e4;    /* unit m/s */ 
        if (!model->BSIM3v1a0Given)
            model->BSIM3v1a0 = 1.0;  
        if (!model->BSIM3v1agsGiven)
            model->BSIM3v1ags = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1a1Given)
            model->BSIM3v1a1 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1a2Given)
            model->BSIM3v1a2 = 1.0;
        if (!model->BSIM3v1ketaGiven)
            model->BSIM3v1keta = -0.047;    /* unit  / V */
        if (!model->BSIM3v1nsubGiven)
            model->BSIM3v1nsub = 6.0e16;   /* unit 1/cm3 */
        if (!model->BSIM3v1npeakGiven)
            model->BSIM3v1npeak = 1.7e17;   /* unit 1/cm3 */
        if (!model->BSIM3v1ngateGiven)
            model->BSIM3v1ngate = 0;   /* unit 1/cm3 */
        if (!model->BSIM3v1vbmGiven)
	    model->BSIM3v1vbm = -3.0;
        if (!model->BSIM3v1xtGiven)
	    model->BSIM3v1xt = 1.55e-7;
        if (!model->BSIM3v1kt1Given)
            model->BSIM3v1kt1 = -0.11;      /* unit V */
        if (!model->BSIM3v1kt1lGiven)
            model->BSIM3v1kt1l = 0.0;      /* unit V*m */
        if (!model->BSIM3v1kt2Given)
            model->BSIM3v1kt2 = 0.022;      /* No unit */
        if (!model->BSIM3v1k3Given)
            model->BSIM3v1k3 = 80.0;      
        if (!model->BSIM3v1k3bGiven)
            model->BSIM3v1k3b = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1w0Given)
            model->BSIM3v1w0 = 2.5e-6;    
        if (!model->BSIM3v1nlxGiven)
            model->BSIM3v1nlx = 1.74e-7;     
        if (!model->BSIM3v1dvt0Given)
            model->BSIM3v1dvt0 = 2.2;    
        if (!model->BSIM3v1dvt1Given)
            model->BSIM3v1dvt1 = 0.53;      
        if (!model->BSIM3v1dvt2Given)
            model->BSIM3v1dvt2 = -0.032;   /* unit 1 / V */     

        if (!model->BSIM3v1dvt0wGiven)
            model->BSIM3v1dvt0w = 0.0;    
        if (!model->BSIM3v1dvt1wGiven)
            model->BSIM3v1dvt1w = 5.3e6;    
        if (!model->BSIM3v1dvt2wGiven)
            model->BSIM3v1dvt2w = -0.032;   

        if (!model->BSIM3v1droutGiven)
            model->BSIM3v1drout = 0.56;     
        if (!model->BSIM3v1dsubGiven)
            model->BSIM3v1dsub = model->BSIM3v1drout;     
        if (!model->BSIM3v1vth0Given)
            model->BSIM3v1vth0 = (model->BSIM3v1type == NMOS) ? 0.7 : -0.7;
        if (!model->BSIM3v1uaGiven)
            model->BSIM3v1ua = 2.25e-9;      /* unit m/V */
        if (!model->BSIM3v1ua1Given)
            model->BSIM3v1ua1 = 4.31e-9;      /* unit m/V */
        if (!model->BSIM3v1ubGiven)
            model->BSIM3v1ub = 5.87e-19;     /* unit (m/V)**2 */
        if (!model->BSIM3v1ub1Given)
            model->BSIM3v1ub1 = -7.61e-18;     /* unit (m/V)**2 */
        if (!model->BSIM3v1ucGiven)
            model->BSIM3v1uc = (model->BSIM3v1mobMod == 3) ? -0.0465 : -0.0465e-9;   
        if (!model->BSIM3v1uc1Given)
            model->BSIM3v1uc1 = (model->BSIM3v1mobMod == 3) ? -0.056 : -0.056e-9;   
        if (!model->BSIM3v1u0Given)
            model->BSIM3v1u0 = (model->BSIM3v1type == NMOS) ? 0.067 : 0.025;
        if (!model->BSIM3v1uteGiven)
	    model->BSIM3v1ute = -1.5;    
        if (!model->BSIM3v1voffGiven)
	    model->BSIM3v1voff = -0.08;
        if (!model->BSIM3v1deltaGiven)  
           model->BSIM3v1delta = 0.01;
        if (!model->BSIM3v1rdswGiven)
            model->BSIM3v1rdsw = 0;      
        if (!model->BSIM3v1prwgGiven)
            model->BSIM3v1prwg = 0.0;      /* unit 1/V */
        if (!model->BSIM3v1prwbGiven)
            model->BSIM3v1prwb = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1prtGiven)
        if (!model->BSIM3v1prtGiven)
            model->BSIM3v1prt = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1eta0Given)
            model->BSIM3v1eta0 = 0.08;      /* no unit  */ 
        if (!model->BSIM3v1etabGiven)
            model->BSIM3v1etab = -0.07;      /* unit  1/V */ 
        if (!model->BSIM3v1pclmGiven)
            model->BSIM3v1pclm = 1.3;      /* no unit  */ 
        if (!model->BSIM3v1pdibl1Given)
            model->BSIM3v1pdibl1 = .39;    /* no unit  */
        if (!model->BSIM3v1pdibl2Given)
            model->BSIM3v1pdibl2 = 0.0086;    /* no unit  */ 
        if (!model->BSIM3v1pdiblbGiven)
            model->BSIM3v1pdiblb = 0.0;    /* 1/V  */ 
        if (!model->BSIM3v1pscbe1Given)
            model->BSIM3v1pscbe1 = 4.24e8;     
        if (!model->BSIM3v1pscbe2Given)
            model->BSIM3v1pscbe2 = 1.0e-5;    
        if (!model->BSIM3v1pvagGiven)
            model->BSIM3v1pvag = 0.0;     
        if (!model->BSIM3v1wrGiven)  
            model->BSIM3v1wr = 1.0;
        if (!model->BSIM3v1dwgGiven)  
            model->BSIM3v1dwg = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1dwbGiven)  
            model->BSIM3v1dwb = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1b0Given)
            model->BSIM3v1b0 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1b1Given)  
            model->BSIM3v1b1 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1alpha0Given)  
            model->BSIM3v1alpha0 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1beta0Given)  
            model->BSIM3v1beta0 = 30.0;

        if (!model->BSIM3v1elmGiven)  
            model->BSIM3v1elm = 5.0;
        if (!model->BSIM3v1cgslGiven)  
            model->BSIM3v1cgsl = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1cgdlGiven)  
            model->BSIM3v1cgdl = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1ckappaGiven)  
            model->BSIM3v1ckappa = 0.6;
        if (!model->BSIM3v1clcGiven)  
            model->BSIM3v1clc = 0.1e-6;
        if (!model->BSIM3v1cleGiven)  
            model->BSIM3v1cle = 0.6;
        if (!model->BSIM3v1vfbcvGiven)  
            model->BSIM3v1vfbcv = -1.0;

	/* Length dependence */
        if (!model->BSIM3v1lcdscGiven)
	    model->BSIM3v1lcdsc = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lcdscbGiven)
	    model->BSIM3v1lcdscb = 0.0;
	    if (!model->BSIM3v1lcdscdGiven) 
	    model->BSIM3v1lcdscd = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lcitGiven)
	    model->BSIM3v1lcit = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lnfactorGiven)
	    model->BSIM3v1lnfactor = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lxjGiven)
            model->BSIM3v1lxj = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lvsatGiven)
            model->BSIM3v1lvsat = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1latGiven)
            model->BSIM3v1lat = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1la0Given)
            model->BSIM3v1la0 = 0.0; 
        if (!model->BSIM3v1lagsGiven)
            model->BSIM3v1lags = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1la1Given)
            model->BSIM3v1la1 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1la2Given)
            model->BSIM3v1la2 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lketaGiven)
            model->BSIM3v1lketa = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lnsubGiven)
            model->BSIM3v1lnsub = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lnpeakGiven)
            model->BSIM3v1lnpeak = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lngateGiven)
            model->BSIM3v1lngate = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lvbmGiven)
	    model->BSIM3v1lvbm = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lxtGiven)
	    model->BSIM3v1lxt = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lkt1Given)
            model->BSIM3v1lkt1 = 0.0; 
        if (!model->BSIM3v1lkt1lGiven)
            model->BSIM3v1lkt1l = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lkt2Given)
            model->BSIM3v1lkt2 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lk3Given)
            model->BSIM3v1lk3 = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1lk3bGiven)
            model->BSIM3v1lk3b = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1lw0Given)
            model->BSIM3v1lw0 = 0.0;    
        if (!model->BSIM3v1lnlxGiven)
            model->BSIM3v1lnlx = 0.0;     
        if (!model->BSIM3v1ldvt0Given)
            model->BSIM3v1ldvt0 = 0.0;    
        if (!model->BSIM3v1ldvt1Given)
            model->BSIM3v1ldvt1 = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1ldvt2Given)
            model->BSIM3v1ldvt2 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1ldvt0wGiven)
            model->BSIM3v1ldvt0w = 0.0;    
        if (!model->BSIM3v1ldvt1wGiven)
            model->BSIM3v1ldvt1w = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1ldvt2wGiven)
            model->BSIM3v1ldvt2w = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1ldroutGiven)
            model->BSIM3v1ldrout = 0.0;     
        if (!model->BSIM3v1ldsubGiven)
            model->BSIM3v1ldsub = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lvth0Given)
           model->BSIM3v1lvth0 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1luaGiven)
            model->BSIM3v1lua = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lua1Given)
            model->BSIM3v1lua1 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lubGiven)
            model->BSIM3v1lub = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lub1Given)
            model->BSIM3v1lub1 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lucGiven)
            model->BSIM3v1luc = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1luc1Given)
            model->BSIM3v1luc1 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lu0Given)
            model->BSIM3v1lu0 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1luteGiven)
	    model->BSIM3v1lute = 0.0;    
        if (!model->BSIM3v1lvoffGiven)
	    model->BSIM3v1lvoff = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1ldeltaGiven)  
            model->BSIM3v1ldelta = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lrdswGiven)
            model->BSIM3v1lrdsw = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lprwbGiven)
            model->BSIM3v1lprwb = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lprwgGiven)
            model->BSIM3v1lprwg = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1lprtGiven)
        if (!model->BSIM3v1lprtGiven)
            model->BSIM3v1lprt = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1leta0Given)
            model->BSIM3v1leta0 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1letabGiven)
            model->BSIM3v1letab = -0.0;
        if (!model->BSIM3v1lpclmGiven)
            model->BSIM3v1lpclm = 0.0;