(57)【要約】【課題】寿命を満たし、かつ、所望の出力電力を有する高周波電力増幅器を設計すること。【解決手段】本発明は、トランジスタモデル、トランジスタモデルパラメータ、トランジスタの動作電圧、およびトランジスタの信頼性情報を入力するための入力部と、トランジスタモデル、トランジスタモデルパラメータおよび動作電圧を参照し、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを変化させてトランジスタの出力電力を算出するとともに、トランジスタモデル、トランジスタモデルパラメータ、動作電圧および信頼性情報を参照し、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを変化させて、トランジスタの寿命を算出するシミュレーション部と、算出された出力電力および寿命をスミスチャート図上に等高線表示する表示部と、スミスチャート図上に等高線表示された出力電力および寿命を参照して、所望の負荷インピーダンスを抽出する抽出部と、を有する。【選択図】図２
2010257043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電力増幅器をシミュレーションするシミュレーションシステムであって、
トランジスタモデルを入力するためのトランジスタモデル入力部と、
トランジスタモデルパラメータを入力するためのトランジスタモデルパラメータ入力部と、
トランジスタの動作電圧を入力するための動作電圧入力部と、
トランジスタの信頼性情報を入力するための信頼性情報入力部と、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、および前記動作電圧を参照し、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを変化させてトランジスタの出力電力を算出する出力電力シミュレーション部と、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、前記動作電圧、および前記信頼性情報を参照し、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを変化させて、トランジスタの寿命を算出する寿命シミュレーション部と、
前記算出された出力電力および寿命をスミスチャート図上に等高線表示する表示部と、
前記スミスチャート図上に等高線表示された出力電力および寿命を参照して、所望の負荷インピーダンスを抽出する負荷インピーダンス抽出部と、を有することを特徴とするシミュレーションシステム。
【請求項２】
高周波電力増幅器をシミュレーションするシミュレーションシステムであって、
トランジスタモデルを入力するためのトランジスタモデル入力部と、
トランジスタモデルパラメータを入力するためのトランジスタモデルパラメータ入力部と、
高周波電力増幅器の所望の出力電力値を入力するための増幅器目標性能入力部と、
トランジスタの整合回路情報を入力するための整合回路情報入力部と、
トランジスタの動作電圧を入力するための動作電圧入力部と、
トランジスタの信頼性情報を入力するための信頼性情報入力部と、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、前記整合回路情報、および前記動作電圧を参照し、トランジスタの出力電力を算出する出力電力シミュレーション部と、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、前記整合回路情報、前記動作電圧、および前記信頼性情報を参照し、トランジスタの寿命を算出する寿命シミュレーション部と、
前記算出された出力電力および寿命をスミスチャート図上に等高線表示する表示部と、
前記スミスチャート図上に等高線表示された出力電力および寿命を参照して、寿命を満たす負荷インピーダンス領域に、所望の出力電力値が存在するかを判定する判定部と、を有し、
前記判定部で、寿命を満たす負荷インピーダンス領域に、所望の出力電力値が存在しないと判定された場合、前記所望の出力電力値、前記整合回路情報、および前記動作電圧の再入力を受け付けることを特徴とするシミュレーションシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシミュレーションシステムであって、
前記信頼性情報は、トランジスタの基板電流と寿命との関係式であることを特徴とするシミュレーションシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のシミュレーションシステムであって、
前記表示部は、前記スミスチャート図上にトランジスタの基板電流を等高線表示することを特徴とするシミュレーションシステム。
【請求項５】
請求項１または２に記載のシミュレーションシステムであって、
前記信頼性情報は、トランジスタの接合温度と寿命との関係式であることを特徴とするシミュレーションシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のシミュレーションシステムであって、
前記表示部は、前記スミスチャート図上にトランジスタの接合温度を等高線表示することを特徴とするシミュレーションシステム。
【請求項７】
高周波電力増幅器をシミュレーションするシミュレーション方法であって、
トランジスタモデルの入力を受け付けるステップと、
トランジスタモデルパラメータの入力を受け付けるステップと、
トランジスタの動作電圧の入力を受け付けるステップと、
トランジスタの信頼性情報の入力を受け付けるステップと、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、および前記動作電圧を参照し、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを変化させてトランジスタの出力電力を算出するステップと、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、前記動作電圧、および前記信頼性情報を参照し、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを変化させて、トランジスタの寿命を算出するステップと、
前記算出された出力電力および寿命をスミスチャート図上に等高線表示するステップと、
前記スミスチャート図上に等高線表示された出力電力および寿命を参照して、所望の負荷インピーダンスを抽出するステップと、を有することを特徴とするシミュレーション方法。
【請求項８】
高周波電力増幅器をシミュレーションするシミュレーション方法であって、
トランジスタモデルの入力を受け付けるステップと、
トランジスタモデルパラメータの入力を受け付けるステップと、
高周波電力増幅器の所望の出力電力値の入力を受け付けるステップと、
トランジスタの整合回路情報の入力を受け付けるステップと、
トランジスタの動作電圧の入力を受け付けるステップと、
トランジスタの信頼性情報の入力を受け付けるステップと、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、前記整合回路情報、および前記動作電圧を参照し、トランジスタの出力電力を算出するステップと、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、前記整合回路情報、前記動作電圧、および前記信頼性情報を参照し、トランジスタの寿命を算出するステップと、
前記算出された出力電力および寿命をスミスチャート図上に等高線表示するステップと、
前記スミスチャート図上に等高線表示された出力電力および寿命を参照して、寿命を満たす負荷インピーダンス領域に、所望の出力電力値が存在するかを判定するステップと、
寿命を満たす負荷インピーダンス領域に、所望の出力電力値が存在しないと判定された場合、前記所望の出力電力値、前記整合回路情報、および前記動作電圧の再入力を受け付けるステップと、を有することを特徴とするシミュレーション方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載のシミュレーション方法であって、
前記信頼性情報は、トランジスタの基板電流と寿命との関係式であることを特徴とするシミュレーション方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のシミュレーション方法であって、
前記スミスチャート図上にトランジスタの基板電流を等高線表示するステップを有することを特徴とするシミュレーション方法。
【請求項１１】
請求項７または８に記載のシミュレーション方法であって、
前記信頼性情報は、トランジスタの接合温度と寿命との関係式であることを特徴とするシミュレーション方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシミュレーション方法であって、
前記スミスチャート図上にトランジスタの接合温度を等高線表示するステップを有することを特徴とするシミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯やミリ波帯で用いられる高周波電力増幅器をシミュレーションするシミュレーションシステムおよびシミュレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＭＯＳの微細化の進展により、ＣＭＯＳの高速化・高周波化が加速する一方で、ＣＭＯＳの動作電圧は低下し続けている。例えば、ゲート長９０ｎｍ以下のＣＭＯＳの場合、動作電圧は１Ｖ以下である。
【０００３】
ＣＭＯＳの動作電圧の低下の要因としては、ＣＭＯＳの微細化に伴い、トランジスタにおいて、ゲート絶縁膜、ゲート端子とドレイン端子間、および、ドレイン端子とソース端子間に印加される電圧が高くなったことが挙げられる。
【０００４】
ＣＭＯＳに高電圧が印加されると、ＨＣＩ（Hot Carrier Injection）、ＴＤＤＢ（Time Dependent Dielectric Breakdown）、または、ＮＢＴＩ（Negative Bias Temperature Instability）などに起因して、トランジスタが故障または劣化するまでの時間（以下、寿命と称す）が短くなる。そのため、ＣＭＯＳの寿命は、トランジスタに印加される電圧と非常に強い相関を持つ。
【０００５】
ＣＭＯＳの動作電圧が低下すると、アナログ回路の性能、特に、電力増幅器の出力電力が悪化する。なぜなら、電力増幅器の出力電力は、一般に、ＣＭＯＳの動作電圧の２乗に比例するからである。
【０００６】
そのため、微細ＣＭＯＳを用いた電力増幅器を設計する際には、電力増幅器の出力電力を高くするために、トランジスタの寿命を満たす範囲内で、ＣＭＯＳの動作電圧を、たった０．１Ｖでも高くしたいという強い要求がある。例えば、ＣＭＯＳの動作電圧を０．５Ｖから０．６Ｖに増加させることで、電力増幅器の出力電力は４０％以上向上する。
【０００７】
ＣＭＯＳの寿命を算出する技術は、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２８３５７７号公報
【特許文献２】特開２００５−２５９７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１および特許文献２に開示されている従来技術においては、デジタル回路やアナログ回路等の寿命を算出することは可能であるが、マイクロ波帯やミリ波帯で用いられる高周波回路、特に、高周波電力増幅器の寿命および出力電力を算出することができないという課題がある。なぜなら、従来技術においては、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを考慮して、寿命を算出していないからである。
【００１０】
高周波電力増幅器の場合、ＣＭＯＳに印加される瞬時電圧は動作電圧を上回る。この瞬時電圧は、動作電圧だけでなく、整合回路の負荷インピーダンスにも依存する。また、高周波電力増幅器の出力電力も同様に、整合回路の負荷インピーダンスに依存する。そのため、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを何ら考慮していない従来技術においては、高周波電力増幅器の寿命および出力電力を算出することができない。
【００１１】
そこで、本発明は、従来技術の課題である、寿命を満たし、かつ、所望の出力電力を有する高周波電力増幅器を設計することが可能な、シミュレーションシステムおよびシミュレーション方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の第１のシミュレーションシステムは、
高周波電力増幅器をシミュレーションするシミュレーションシステムであって、
トランジスタモデルを入力するためのトランジスタモデル入力部と、
トランジスタモデルパラメータを入力するためのトランジスタモデルパラメータ入力部と、
トランジスタの動作電圧を入力するための動作電圧入力部と、
トランジスタの信頼性情報を入力するための信頼性情報入力部と、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、および前記動作電圧を参照し、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを変化させてトランジスタの出力電力を算出する出力電力シミュレーション部と、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、前記動作電圧、および前記信頼性情報を参照し、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを変化させて、トランジスタの寿命を算出する寿命シミュレーション部と、
前記算出された出力電力および寿命をスミスチャート図上に等高線表示する表示部と、
前記スミスチャート図上に等高線表示された出力電力および寿命を参照して、所望の負荷インピーダンスを抽出する負荷インピーダンス抽出部と、を有することを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の第２のシミュレーションシステムは、
高周波電力増幅器をシミュレーションするシミュレーションシステムであって、
トランジスタモデルを入力するためのトランジスタモデル入力部と、
トランジスタモデルパラメータを入力するためのトランジスタモデルパラメータ入力部と、
高周波電力増幅器の所望の出力電力値を入力するための増幅器目標性能入力部と、
トランジスタの整合回路情報を入力するための整合回路情報入力部と、
トランジスタの動作電圧を入力するための動作電圧入力部と、
トランジスタの信頼性情報を入力するための信頼性情報入力部と、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、前記整合回路情報、および前記動作電圧を参照し、トランジスタの出力電力を算出する出力電力シミュレーション部と、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、前記整合回路情報、前記動作電圧、および前記信頼性情報を参照し、トランジスタの寿命を算出する寿命シミュレーション部と、
前記算出された出力電力および寿命をスミスチャート図上に等高線表示する表示部と、
前記スミスチャート図上に等高線表示された出力電力および寿命を参照して、寿命を満たす負荷インピーダンス領域に、所望の出力電力値が存在するかを判定する判定部と、を有し、
前記判定部で、寿命を満たす負荷インピーダンス領域に、所望の出力電力値が存在しないと判定された場合、前記所望の出力電力値、前記整合回路情報、および前記動作電圧の再入力を受け付けることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の第１のシミュレーション方法は、
高周波電力増幅器をシミュレーションするシミュレーション方法であって、
トランジスタモデルの入力を受け付けるステップと、
トランジスタモデルパラメータの入力を受け付けるステップと、
トランジスタの動作電圧の入力を受け付けるステップと、
トランジスタの信頼性情報の入力を受け付けるステップと、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、および前記動作電圧を参照し、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを変化させてトランジスタの出力電力を算出するステップと、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、前記動作電圧、および前記信頼性情報を参照し、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを変化させて、トランジスタの寿命を算出するステップと、
前記算出された出力電力および寿命をスミスチャート図上に等高線表示するステップと、
前記スミスチャート図上に等高線表示された出力電力および寿命を参照して、所望の負荷インピーダンスを抽出するステップと、を有することを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の第２のシミュレーション方法は、
高周波電力増幅器をシミュレーションするシミュレーション方法であって、
トランジスタモデルの入力を受け付けるステップと、
トランジスタモデルパラメータの入力を受け付けるステップと、
高周波電力増幅器の所望の出力電力値の入力を受け付けるステップと、
トランジスタの整合回路情報の入力を受け付けるステップと、
トランジスタの動作電圧の入力を受け付けるステップと、
トランジスタの信頼性情報の入力を受け付けるステップと、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、前記整合回路情報、および前記動作電圧を参照し、トランジスタの出力電力を算出するステップと、
前記トランジスタモデル、前記トランジスタモデルパラメータ、前記整合回路情報、前記動作電圧、および前記信頼性情報を参照し、トランジスタの寿命を算出するステップと、
前記算出された出力電力および寿命をスミスチャート図上に等高線表示するステップと、
前記スミスチャート図上に等高線表示された出力電力および寿命を参照して、寿命を満たす負荷インピーダンス領域に、所望の出力電力値が存在するかを判定するステップと、
寿命を満たす負荷インピーダンス領域に、所望の出力電力値が存在しないと判定された場合、前記所望の出力電力値、前記整合回路情報、および前記動作電圧の再入力を受け付けるステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１のシミュレーションシステムによれば、トランジスタの出力電力および寿命を算出し、スミスチャート図上に等高線表示した上で、トランジスタの寿命および出力電力が得られる負荷インピーダンスを抽出するため、寿命を満たし、かつ、所望の出力電力を有する高周波電力増幅器を設計することが可能になる。
【００１７】
本発明の第２のシミュレーションシステムによれば、トランジスタの出力電力および寿命を算出し、スミスチャート図上に等高線表示した上で、トランジスタの寿命が得られる出力電力が存在するか判定し、存在するまで、所望の出力電力値、整合回路情報、および動作電圧の入力を繰り返すため、寿命を満たし、かつ、所望の出力電力を有する高周波電力増幅器を設計することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態のシミュレーションシステムの主要部の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したシミュレーションシステムによるシミュレーション方法を示すフローチャートである。
【図３】高周波電力増幅器の負荷線および負荷サークルを示す図である。
【図４】高周波電力増幅器の負荷線上の基板電流を示す図である。
【図５】図１に示したシミュレーションシステムにて表示される図である。
【図６】本発明の第２の実施形態のシミュレーションシステムの主要部の構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示したシミュレーションシステムによるシミュレーション方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のシミュレーションシステムの主要部の構成を示すブロック図である。
【００２１】
本実施形態のシミュレーションシステムは、プログラムにより動作するコンピュータにより実現される回路シミュレータであって、高周波電力増幅器の設計に用いられる。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態のシミュレーションシステムの主要部は、条件入力部１１、シミュレーション部１２、表示部１３、および負荷インピーダンス抽出部１４から構成されている。
【００２３】
また、条件入力部１１は、トランジスタモデル入力部１１１、トランジスタモデルパラメータ入力部１１２、信頼性情報入力部１１３、および動作電圧入力部１４から構成されている。
【００２４】
また、シミュレーション部１２は、出力電力シミュレーション部１２１および寿命シミュレーション部１２２から構成されている。
【００２５】
以下、本実施形態のシミュレーションシステムによるシミュレーション方法について、図２を参照して説明する。
【００２６】
図２に示すように、まず、ステップＡ１において、トランジスタモデル入力部１１１にトランジスタモデルが入力され、続いて、ステップＡ２において、トランジスタモデルパラメータ入力部１１２にトランジスタモデルパラメータが入力される。
【００２７】
トランジスタモデルは、ＢＳＩＭ（Berkeley Short-channel IGFET Model, IGFET=Insulated-Gate Field-Effect Transistor）やＨｉＳＩＭ（Hiroshima-university STARC IGFET Model, STARC=Semiconductor Technology Academic Research Center）等の一般的なトランジスタモデルである。
【００２８】
トランジスタモデルパラメータは、ＢＳＩＭやＨｉＳＩＭ等のトランジスタモデルのパラメータである。
【００２９】
一方、ステップＡ３において、信頼性情報入力部１１３にトランジスタの信頼性情報が入力される。
【００３０】
信頼性情報は、トランジスタ構造に依存した情報であり、例えば、トランジスタに印加される電圧と寿命との関係式である。
【００３１】
また、信頼性情報は、トランジスタの基板電流と寿命との関係式であってもよい。トランジスタの基板電流と寿命との関係式を用いることで、ＨＣＩに起因したＣＭＯＳの寿命を精度良く容易に算出することが可能になる。なぜなら、ＣＭＯＳの寿命は基板電流と強い相関があるからである。
【００３２】
基板電流と寿命との関係式は、例えば、寿命＝α×（基板電流）βである。但し、αとβは、トランジスタ構造に依存するパラメータである。
【００３３】
また、信頼性情報は、トランジスタの接合温度と寿命との関係式であってもよい。トランジスタの接合温度と寿命との関係式を用いることで、ＣＭＯＳだけでなく、ＧａＡｓやＧａＮ等の半導体の寿命を算出することが可能になる。
【００３４】
接合温度と寿命との関係式は、例えば、寿命＝ａ×ｅｘｐ（ｂ／接合温度）である。但し、ａとｂは、トランジスタ構造に依存するパラメータである。
【００３５】
次に、ステップＡ４において、動作電圧入力部１１４にトランジスタの動作電圧が入力される。
【００３６】
なお、トランジスタモデル入力部１１１、トランジスタモデルパラメータ入力部１１２、信頼性情報入力部１１３、および動作電圧入力部１１４は、ステップＡ１〜Ａ４において入力された条件を、シミュレーション部１２に供給する。
【００３７】
次に、出力電力シミュレーション部１２１は、ステップＡ５において、トランジスタモデル、トランジスタモデルパラメータ、および動作電圧を参照し、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを変化させてトランジスタの出力電力を算出し、その結果を表示部１３に供給する。
【００３８】
一方、寿命シミュレーション部１２２は、ステップＡ６において、トランジスタモデル、トランジスタモデルパラメータ、動作電圧、および信頼性情報を参照し、トランジスタの整合回路の負荷インピーダンスを変化させてトランジスタの寿命を算出し、その結果を表示部１３に供給する。
【００３９】
なお、整合回路は、抵抗、容量、インダクタ、および伝送線路を１つ以上用いて構成される回路である。
【００４０】
次に、表示部１３は、ステップＡ７において、図５に示すように、トランジスタの出力電力および寿命の等高線図をスミスチャート図上に表示し、その結果を負荷インピーダンス抽出部１４に供給する。
【００４１】
その後、負荷インピーダンス抽出部１４は、ステップＡ８において、表示部１３で表示されたトランジスタの出力電力および寿命の等高線図を基に、寿命を満たす範囲内で出力電力が最大になる、所望の負荷インピーダンスを抽出する。
【００４２】
本実施形態のシミュレーションシステムは、本発明の一例であり、その構成および動作は適時に変更することができる。例えば、本実施形態においては、トランジスタの出力電力および寿命をスミスチャート図上に表示しているが、高周波電力増幅器の一般的な指標である、効率、歪、利得、トランジスタの基板電流、トランジスタの接合温度を表示することも可能である。
【００４３】
上述したように本実施形態においては、トランジスタの寿命および出力電力が得られる負荷インピーダンスを抽出するため、寿命を満たし、かつ、所望の出力電力を有する高周波電力増幅器を設計することが可能になる。
【００４４】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態のシミュレーションシステムの主要部の構成を示すブロック図である。
【００４５】
本実施形態のシミュレーションシステムは、プログラムにより動作するコンピュータにより実現される回路シミュレータであって、高周波電力増幅器の設計に用いられる。
【００４６】
図６に示すように、本実施形態のシミュレーションシステムの主要部は、条件入力部２１、シミュレーション部２２、表示部２３、および判定部２４から構成されている。
【００４７】
また、条件入力部２１は、トランジスタモデル入力部２１１、トランジスタモデルパラメータ入力部２１２、増幅器目標性能入力部２１３、整合回路情報入力部２１４、信頼性情報入力部２１５、および動作電圧入力部２１６から構成されている。
【００４８】
また、シミュレーション部２２は、出力電力シミュレーション部２２１および寿命シミュレーション部２２２から構成されている。
【００４９】
以下、本実施形態のシミュレーションシステムによるシミュレーション方法について、図７を参照して説明する。
【００５０】
図７に示すように、まず、ステップＢ１において、トランジスタモデル入力部２１１にトランジスタモデルが入力され、続いて、ステップＢ２において、トランジスタモデルパラメータ入力部２１２にトランジスタモデルパラメータが入力され、続いて、ステップＢ３において、増幅器目標性能入力部２１３に高周波電力増幅器の所望の出力電力値Ｐｓが入力され、続いて、ステップＢ４において、整合回路情報入力部２１４にトランジスタの整合回路情報が入力される。
【００５１】
整合回路は、抵抗、容量、インダクタ、および伝送線路を１つ以上用いて構成される回路である。
【００５２】
なお、トランジスタモデルおよびトランジスタモデルパラメータは、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【００５３】
一方、ステップＢ５において、信頼性情報入力部２１５にトランジスタの信頼性情報が入力される。
【００５４】
なお、信頼性情報は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【００５５】
次に、ステップＢ６において、動作電圧入力部２１６にトランジスタの動作電圧が入力される。
【００５６】
なお、トランジスタモデル入力部２１１、トランジスタモデルパラメータ入力部２１２、増幅器目標性能入力部２１３、整合回路情報入力部２１４、信頼性情報入力部２１５、および動作電圧入力部２１６は、ステップＢ１〜Ｂ６において入力された条件を、シミュレーション部２２に供給する。
【００５７】
次に、出力電力シミュレーション部２２１は、ステップＢ７において、トランジスタモデル、トランジスタモデルパラメータ、整合回路情報、および動作電圧を参照し、トランジスタの出力電力を算出し、その結果を表示部２３に供給する。
【００５８】
一方、寿命シミュレーション部２２２は、ステップＢ８において、トランジスタモデル、トランジスタモデルパラメータ、整合回路情報、動作電圧、および信頼性情報を参照し、トランジスタの寿命を算出し、その結果を表示部２３に供給する。
【００５９】
次に、表示部２３は、ステップＢ９において、トランジスタの出力電力および寿命をスミスチャート図上に表示し、その結果を判定部２４に供給する。
【００６０】
なお、スミスチャート図上には、出力電力および寿命を、図５に示したように等高線図として表示することが望ましい。
【００６１】
その後、判定部２４は、ステップＢ１０において、表示部２３で表示されたトランジスタの出力電力および寿命を基に、寿命を満たす負荷インピーダンス領域に、所望の出力電力値Ｐｓが存在するかを判定する。
【００６２】
判定部２４は、寿命が得られる負荷インピーダンス領域に、所望の出力電力Ｐｓが存在した場合、シミュレーションを終了する。
【００６３】
一方、判定部２４は、寿命が得られる負荷インピーダンス領域に、所望の出力電力Ｐｓが存在しない場合、ステップＢ３の処理に戻り、以降、Ｐｓの値、整合回路情報、および動作電圧の再入力を受け付ける。
【００６４】
本実施形態のシミュレーションシステムは、本発明の一例であり、その構成および動作は適時に変更することができる。例えば、本実施形態においては、出力電力を目標値としているが、高周波電力増幅器の一般的な指標である、効率、歪、利得を目標値とすることも可能である。
【００６５】
上述したように本実施形態においては、トランジスタの寿命が得られる出力電力が存在するまで、Ｐｓの値、整合回路情報、および動作電圧の入力を繰り返すため、寿命を満たし、かつ、所望の出力電力を有する高周波電力増幅器を設計することが可能になる。
【符号の説明】
【００６６】
１１    条件入力部
１１１    トランジスタモデル入力部
１１２    トランジスタモデルパラメータ入力部
１１３    信頼性情報入力部
１１４    動作電圧入力部
１２    シミュレーション部
１２１    出力電力シミュレーション部
１２２    寿命シミュレーション部
１３    表示部
１４    負荷インピーダンス抽出部
２１    条件入力部
２１１    トランジスタモデル入力部
２１２    トランジスタモデルパラメータ入力部
２１３    増幅器目標性能入力部
２１４    整合回路情報入力部
２１５    信頼性情報入力部
２１６    動作電圧入力部
２２    シミュレーション部
２２１    出力電力シミュレーション部
２２２    寿命シミュレーション部
２３    表示部
２４    判定部
【図１】
2010257043.tif 000003
【図２】
2010257043.tif 000004
【図３】
2010257043.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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