b3v1aset.c

ngspice又一个电子CAD仿真软件代码.功能更全

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Copyright 1990 Regents of the University of California.  All rights reserved.
Author: 1995 Min-Chie Jeng and Mansun Chan.
Modified by Paolo Nenzi 2002
File: b3v1aset.c
**********/

#include "ngspice.h"
#include "smpdefs.h"
#include "cktdefs.h"
#include "bsim3v1adef.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
BSIM3v1Asetup(SMPmatrix *matrix, GENmodel *inModel, CKTcircuit *ckt,
              int *states)
{
BSIM3v1Amodel *model = (BSIM3v1Amodel*)inModel;
BSIM3v1Ainstance *here;
int error;
CKTnode *tmp;

CKTnode *tmpNode;
IFuid tmpName;

    /*  loop through all the BSIM3v1A device models */
    for( ; model != NULL; model = model->BSIM3v1AnextModel )
    {
/* Default value Processing for BSIM3v1A MOSFET Models */
        if (!model->BSIM3v1AtypeGiven)
            model->BSIM3v1Atype = NMOS;     
        if (!model->BSIM3v1AmobModGiven) 
            model->BSIM3v1AmobMod = 1;
        if (!model->BSIM3v1AbinUnitGiven) 
            model->BSIM3v1AbinUnit = 1;
        if (!model->BSIM3v1AcapModGiven) 
            model->BSIM3v1AcapMod = 1;
        if (!model->BSIM3v1AnqsModGiven) 
            model->BSIM3v1AnqsMod = 0;
        if (!model->BSIM3v1AnoiModGiven) 
            model->BSIM3v1AnoiMod = 1;
        if (!model->BSIM3v1AtoxGiven)
            model->BSIM3v1Atox = 150.0e-10;
        model->BSIM3v1Acox = 3.453133e-11 / model->BSIM3v1Atox;

        if (!model->BSIM3v1AcdscGiven)
	    model->BSIM3v1Acdsc = 2.4e-4;   /* unit Q/V/m^2  */
        if (!model->BSIM3v1AcdscbGiven)
	    model->BSIM3v1Acdscb = 0.0;   /* unit Q/V/m^2  */    
	    if (!model->BSIM3v1AcdscdGiven)
	    model->BSIM3v1Acdscd = 0.0;   /* unit Q/V/m^2  */
        if (!model->BSIM3v1AcitGiven)
	    model->BSIM3v1Acit = 0.0;   /* unit Q/V/m^2  */
        if (!model->BSIM3v1AnfactorGiven)
	    model->BSIM3v1Anfactor = 1;
        if (!model->BSIM3v1AxjGiven)
            model->BSIM3v1Axj = .15e-6;
        if (!model->BSIM3v1AvsatGiven)
            model->BSIM3v1Avsat = 8.0e4;    /* unit m/s */ 
        if (!model->BSIM3v1AatGiven)
            model->BSIM3v1Aat = 3.3e4;    /* unit m/s */ 
        if (!model->BSIM3v1Aa0Given)
            model->BSIM3v1Aa0 = 1.0;  
        if (!model->BSIM3v1AagsGiven)
            model->BSIM3v1Aags = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Aa1Given)
            model->BSIM3v1Aa1 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Aa2Given)
            model->BSIM3v1Aa2 = 1.0;
        if (!model->BSIM3v1AketaGiven)
            model->BSIM3v1Aketa = -0.047;    /* unit  / V */
        if (!model->BSIM3v1AnsubGiven)
            model->BSIM3v1Ansub = 6.0e16;   /* unit 1/cm3 */
        if (!model->BSIM3v1AnpeakGiven)
            model->BSIM3v1Anpeak = 1.7e17;   /* unit 1/cm3 */
        if (!model->BSIM3v1AvbmGiven)
	    model->BSIM3v1Avbm = -5.0;
        if (!model->BSIM3v1AxtGiven)
	    model->BSIM3v1Axt = 1.55e-7;
        if (!model->BSIM3v1Akt1Given)
            model->BSIM3v1Akt1 = -0.11;      /* unit V */
        if (!model->BSIM3v1Akt1lGiven)
            model->BSIM3v1Akt1l = 0.0;      /* unit V*m */
        if (!model->BSIM3v1Akt2Given)
            model->BSIM3v1Akt2 = 0.022;      /* No unit */
        if (!model->BSIM3v1Ak3Given)
            model->BSIM3v1Ak3 = 80.0;      
        if (!model->BSIM3v1Ak3bGiven)
            model->BSIM3v1Ak3b = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1Aw0Given)
            model->BSIM3v1Aw0 = 2.5e-6;    
        if (!model->BSIM3v1AnlxGiven)
            model->BSIM3v1Anlx = 1.74e-7;     
        if (!model->BSIM3v1Advt0Given)
            model->BSIM3v1Advt0 = 2.2;    
        if (!model->BSIM3v1Advt1Given)
            model->BSIM3v1Advt1 = 0.53;      
        if (!model->BSIM3v1Advt2Given)
            model->BSIM3v1Advt2 = -0.032;   /* unit 1 / V */     

        if (!model->BSIM3v1Advt0wGiven)
            model->BSIM3v1Advt0w = 0.0;    
        if (!model->BSIM3v1Advt1wGiven)
            model->BSIM3v1Advt1w = 5.3e6;    
        if (!model->BSIM3v1Advt2wGiven)
            model->BSIM3v1Advt2w = -0.032;   

        if (!model->BSIM3v1AdroutGiven)
            model->BSIM3v1Adrout = 0.56;     
        if (!model->BSIM3v1AdsubGiven)
            model->BSIM3v1Adsub = model->BSIM3v1Adrout;     
        if (!model->BSIM3v1Avth0Given)
            model->BSIM3v1Avth0 = (model->BSIM3v1Atype == NMOS) ? 0.7 : -0.7;
        if (!model->BSIM3v1AuaGiven)
            model->BSIM3v1Aua = 2.25e-9;      /* unit m/V */
        if (!model->BSIM3v1Aua1Given)
            model->BSIM3v1Aua1 = 4.31e-9;      /* unit m/V */
        if (!model->BSIM3v1AubGiven)
            model->BSIM3v1Aub = 5.87e-19;     /* unit (m/V)**2 */
        if (!model->BSIM3v1Aub1Given)
            model->BSIM3v1Aub1 = -7.61e-18;     /* unit (m/V)**2 */
        if (!model->BSIM3v1AucGiven)
            model->BSIM3v1Auc = (model->BSIM3v1AmobMod == 3) ? -0.0465 : -0.0465e-9;   
        if (!model->BSIM3v1Auc1Given)
            model->BSIM3v1Auc1 = (model->BSIM3v1AmobMod == 3) ? -0.056 : -0.056e-9;   
        if (!model->BSIM3v1Au0Given)
            model->BSIM3v1Au0 = (model->BSIM3v1Atype == NMOS) ? 0.067 : 0.025;
        else if (model->BSIM3v1Au0 > 1.0)
            model->BSIM3v1Au0 = model->BSIM3v1Au0 / 1.0e4;  
            /* if u0 > 1.0, cm.g.sec unit system is used.  If should be
               converted into SI unit system.  */
        if (!model->BSIM3v1AuteGiven)
	    model->BSIM3v1Aute = -1.5;    
        if (!model->BSIM3v1AvoffGiven)
	    model->BSIM3v1Avoff = -0.08;
        if (!model->BSIM3v1AdeltaGiven)  
           model->BSIM3v1Adelta = 0.01;
        if (!model->BSIM3v1ArdswGiven)
            model->BSIM3v1Ardsw = 0;      
        if (!model->BSIM3v1AprwgGiven)
            model->BSIM3v1Aprwg = 0.0;      /* unit 1/V */
        if (!model->BSIM3v1AprwbGiven)
            model->BSIM3v1Aprwb = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1AprtGiven)
        if (!model->BSIM3v1AprtGiven)
            model->BSIM3v1Aprt = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1Aeta0Given)
            model->BSIM3v1Aeta0 = 0.08;      /* no unit  */ 
        if (!model->BSIM3v1AetabGiven)
            model->BSIM3v1Aetab = -0.07;      /* unit  1/V */ 
        if (!model->BSIM3v1ApclmGiven)
            model->BSIM3v1Apclm = 1.3;      /* no unit  */ 
        if (!model->BSIM3v1Apdibl1Given)
            model->BSIM3v1Apdibl1 = .39;    /* no unit  */
        if (!model->BSIM3v1Apdibl2Given)
            model->BSIM3v1Apdibl2 = 0.0086;    /* no unit  */ 
        if (!model->BSIM3v1ApdiblbGiven)
            model->BSIM3v1Apdiblb = 0.0;    /* 1/V  */ 
        if (!model->BSIM3v1Apscbe1Given)
            model->BSIM3v1Apscbe1 = 4.24e8;     
        if (!model->BSIM3v1Apscbe2Given)
            model->BSIM3v1Apscbe2 = 1.0e-5;    
        if (!model->BSIM3v1ApvagGiven)
            model->BSIM3v1Apvag = 0.0;     
        if (!model->BSIM3v1AwrGiven)  
            model->BSIM3v1Awr = 1.0;
        if (!model->BSIM3v1AdwgGiven)  
            model->BSIM3v1Adwg = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AdwbGiven)  
            model->BSIM3v1Adwb = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Ab0Given)
            model->BSIM3v1Ab0 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Ab1Given)  
            model->BSIM3v1Ab1 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Aalpha0Given)  
            model->BSIM3v1Aalpha0 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Abeta0Given)  
            model->BSIM3v1Abeta0 = 30.0;

        if (!model->BSIM3v1AelmGiven)  
            model->BSIM3v1Aelm = 5.0;
        if (!model->BSIM3v1AcgslGiven)  
            model->BSIM3v1Acgsl = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AcgdlGiven)  
            model->BSIM3v1Acgdl = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AckappaGiven)  
            model->BSIM3v1Ackappa = 0.6;
        if (!model->BSIM3v1AclcGiven)  
            model->BSIM3v1Aclc = 0.1e-6;
        if (!model->BSIM3v1AcleGiven)  
            model->BSIM3v1Acle = 0.6;

	/* Length dependence */
        if (!model->BSIM3v1AlcdscGiven)
	    model->BSIM3v1Alcdsc = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlcdscbGiven)
	    model->BSIM3v1Alcdscb = 0.0;
	    if (!model->BSIM3v1AlcdscdGiven) 
	    model->BSIM3v1Alcdscd = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlcitGiven)
	    model->BSIM3v1Alcit = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlnfactorGiven)
	    model->BSIM3v1Alnfactor = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlxjGiven)
            model->BSIM3v1Alxj = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlvsatGiven)
            model->BSIM3v1Alvsat = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlatGiven)
            model->BSIM3v1Alat = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Ala0Given)
            model->BSIM3v1Ala0 = 0.0; 
        if (!model->BSIM3v1AlagsGiven)
            model->BSIM3v1Alags = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Ala1Given)
            model->BSIM3v1Ala1 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Ala2Given)
            model->BSIM3v1Ala2 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlketaGiven)
            model->BSIM3v1Alketa = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlnsubGiven)
            model->BSIM3v1Alnsub = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlnpeakGiven)
            model->BSIM3v1Alnpeak = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlvbmGiven)
	    model->BSIM3v1Alvbm = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlxtGiven)
	    model->BSIM3v1Alxt = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Alkt1Given)
            model->BSIM3v1Alkt1 = 0.0; 
        if (!model->BSIM3v1Alkt1lGiven)
            model->BSIM3v1Alkt1l = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Alkt2Given)
            model->BSIM3v1Alkt2 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Alk3Given)
            model->BSIM3v1Alk3 = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1Alk3bGiven)
            model->BSIM3v1Alk3b = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1Alw0Given)
            model->BSIM3v1Alw0 = 0.0;    
        if (!model->BSIM3v1AlnlxGiven)
            model->BSIM3v1Alnlx = 0.0;     
        if (!model->BSIM3v1Aldvt0Given)
            model->BSIM3v1Aldvt0 = 0.0;    
        if (!model->BSIM3v1Aldvt1Given)
            model->BSIM3v1Aldvt1 = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1Aldvt2Given)
            model->BSIM3v1Aldvt2 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Aldvt0wGiven)
            model->BSIM3v1Aldvt0w = 0.0;    
        if (!model->BSIM3v1Aldvt1wGiven)
            model->BSIM3v1Aldvt1w = 0.0;      
        if (!model->BSIM3v1Aldvt2wGiven)
            model->BSIM3v1Aldvt2w = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AldroutGiven)
            model->BSIM3v1Aldrout = 0.0;     
        if (!model->BSIM3v1AldsubGiven)
            model->BSIM3v1Aldsub = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Alvth0Given)
           model->BSIM3v1Alvth0 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AluaGiven)
            model->BSIM3v1Alua = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Alua1Given)
            model->BSIM3v1Alua1 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlubGiven)
            model->BSIM3v1Alub = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Alub1Given)
            model->BSIM3v1Alub1 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlucGiven)
            model->BSIM3v1Aluc = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Aluc1Given)
            model->BSIM3v1Aluc1 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Alu0Given)
            model->BSIM3v1Alu0 = 0.0;
        else if (model->BSIM3v1Au0 > 1.0)
            model->BSIM3v1Alu0 = model->BSIM3v1Alu0 / 1.0e4;  
        if (!model->BSIM3v1AluteGiven)
	    model->BSIM3v1Alute = 0.0;    
        if (!model->BSIM3v1AlvoffGiven)
	    model->BSIM3v1Alvoff = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AldeltaGiven)  
            model->BSIM3v1Aldelta = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlrdswGiven)
            model->BSIM3v1Alrdsw = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlprwbGiven)
            model->BSIM3v1Alprwb = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlprwgGiven)
            model->BSIM3v1Alprwg = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlprtGiven)
        if (!model->BSIM3v1AlprtGiven)
            model->BSIM3v1Alprt = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1Aleta0Given)
            model->BSIM3v1Aleta0 = 0.0;
        if (!model->BSIM3v1AletabGiven)
            model->BSIM3v1Aletab = -0.0;
        if (!model->BSIM3v1AlpclmGiven)
            model->BSIM3v1Alpclm = 0.0; 
        if (!model->BSIM3v1Alpdibl1Given)