Verilog-A Based Implementation of a MOSFET Model for Analog Integrated Circuit Design

Abstract

La tesis expone en el desarrollo e implementación de un modelo compacto de un MOSFET, basado en el modelo teórico EKV, e implementado utilizando el lenguaje Verilog-A. La utilización de entornos de simulación y de compilación, como el servidor abierto OpenVAF y Ngspice, es fundamental para facilitar la ejecución efectiva del trabajo. La construcción de un modelo que pueda realizar la función de un nMOS o un pMOS nanométrico operando en un estado saturado se ve facilitada por éstos. En este modelo se incorporan dependencias físicas y se asegura la obtención de expresiones continuas para todas las regiones de inversión. El comportamiento del modelo se valida frente a datos experimentales mediante de simulación. El resultado de es un modelo preciso y versátil, apto para soportar diseños de circuitos analógicos integrados con un amplio rango de valores para el coeficiente de inversión.

The present thesis sets out the development and implementation of a compact model of a MOSFET, based on the theoretical EKV model, and implemented using the Verilog-A language. The utilization of simulation and compilation environments, such as the open server OpenVAF and Ngspice, is instrumental in facilitating the effective execution of the work. The construction of a model that can perform the function of an nMOS or a pMOS nanometric operating in a saturated state is facilitated by these. In this model, physical dependencies and second-order effects are incorporated, ensuring the attainment of continuous expressions for all inversion regions. The model's behaviour is validated against experimental data by means of simulation. This results in an accurate, compact and versatile model, which is suitable for supporting integrated analog circuits designs with a wide range of values for the inversion coefficient.