(57)【要約】【課題】  ミアンダ型ゲートを有する電界効果トランジスタに対して正確な回路シミュレーションを行うことができる等価回路モデル及び同等価回路を用いた回路シミュレータを提供する。【解決手段】  対向させた複数対のドレイン配線とソース配線との間にゲート配線を形成してなるミアンダ型ゲート電界効果トランジスタの等価回路モデルにおいて、ドレイン端子とソース端子とゲート端子とにそれぞれ接続した抵抗及びコイルと、対を成すドレイン配線とソース配線の個数の電界効果トランジスタと、これらの電界効果トランジスタのゲート間に設けた抵抗とによってミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデルを構成することとした。【選択図】図１
2005203415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向させた複数対のドレイン配線とソース配線との間にゲート配線を形成してなるミアンダ型ゲート電界効果トランジスタの等価回路モデルにおいて、
ドレイン端子とソース端子とゲート端子とにそれぞれ接続した抵抗及びコイルと、対を成す前記ドレイン配線と前記ソース配線の個数の電界効果トランジスタと、これらの電界効果トランジスタのゲート間に設けた抵抗とからなるミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデル。
【請求項２】
対向させた複数対のドレイン配線とソース配線との間にゲート配線を形成してなるミアンダ型ゲート電界効果トランジスタの等価回路モデルを用いて回路のシミュレーションを行う回路シミュレータにおいて、
前記ミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデルは、ドレイン端子とソース端子とゲート端子とにそれぞれ接続した抵抗及びコイルと、対を成す前記ドレイン配線と前記ソース配線の個数の電界効果トランジスタと、これらの電界効果トランジスタのゲート間に設けた抵抗とからなることを特徴とする回路シミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向させた複数対のドレイン配線とソース配線との間にゲート配線を形成してなるミアンダ型ゲート電界効果トランジスタの等価回路モデル及び同等価回路モデルを用いた回路シミュレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子部品を設計する際は、回路シミュレータを用いてシミュレーションを行っていた（特許文献1参照。）。
【０００３】
この回路シミュレータを用いたシミュレーションでは、まず、設計しようとする電子部品の回路シミュレーションモデルを構築し、この回路シミュレーションモデルを回路シミュレータ上で動作させることによりシミュレーションを行っていた。
【０００４】
このとき構築する回路シミュレーションモデルは、複数の等価回路モデルを組み合わせることにより構築しており、この等価回路モデルは、それぞれ実際の回路素子と同様の電気的特性を示すようにする必要があった。
【０００５】
この等価回路モデルの中でも、トランジスタの等価回路モデルは、電子部品の性能に大きく影響を及ぼすので、実際のトランジスタの特性と、できるかぎり等しい特性にする必要があった。
【０００６】
そのため、トランジスタの等価回路モデル100には、図6に示すように、ドレイン端子Dとソース端子Sとゲート端子Gとにそれぞれ接続した抵抗RG,RS,RD及びコイルLG,LS,LDと、１個のトランジスタTRとから構成した等価回路を用いていた。
【０００７】
そして、このトランジスタの等価回路モデル100を各種のトランジスタに対して一様に適用していた。
【特許文献１】特開2000-250958号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記従来のトランジスタの等価回路モデルは、同一の等価回路モデルを各種のトランジスタに対して一様に適用しており、トランジスタの具体的な構造を考慮した等価回路モデルとはなっていなかった。
【０００９】
そのため、図2に示すミアンダ型電界効果トランジスタ9等のように、設計する電子部品によってゲート幅が異なるトランジスタに対して上記した等価回路モデル100を用いてシミュレーションを行った場合には、図7のスミスチャートに示すように、等価回路モデル100のインピーダンスの計算結果と、実際のインピーダンスの測定結果との間に誤差が生じてしまい、正確な回路シミュレーションを行うことができないおそれがあった。
【００１０】
すなわち、ミアンダ型電界効果トランジスタ9は、その用途によってゲート幅が異なり、ゲート端子Gのインピーダンスも一様ではなく、このインピーダンスが一様ではないトランジスタに対して同一の等価回路モデル100を用いてシミュレーションを行うと、等価回路モデル100のインピーダンスの計算結果と、実際のインピーダンスの測定結果との間に誤差が生じるおそれがあった。尚、図7中の実線は、インピーダンスの計算結果であり、丸印は、インピーダンスの測定結果である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、請求項1に係る本発明では、対向させた複数対のドレイン配線とソース配線との間にゲート配線を形成してなるミアンダ型ゲート電界効果トランジスタの等価回路モデルにおいて、ドレイン端子とソース端子とゲート端子とにそれぞれ接続した抵抗及びコイルと、対を成すドレイン配線とソース配線の個数の電界効果トランジスタと、これらの電界効果トランジスタのゲート間に設けた抵抗とによってミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデルを構成することとした。
【００１２】
また、請求項2に係る本発明では、対向させた複数対のドレイン配線とソース配線との間にゲート配線を形成してなるミアンダ型ゲート電界効果トランジスタの等価回路モデルを用いて回路のシミュレーションを行う回路シミュレータにおいて、ミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデルは、ドレイン端子とソース端子とゲート端子とにそれぞれ接続した抵抗及びコイルと、対を成すドレイン配線とソース配線の個数の電界効果トランジスタと、これらの電界効果トランジスタのゲート間に設けた抵抗とによって構成することとした。
【発明の効果】
【００１３】
そして、本発明では、以下に記載するような効果を奏する。
【００１４】
請求項1に係る本発明では、対向させた複数対のドレイン配線とソース配線との間にゲート配線を形成してなるミアンダ型ゲート電界効果トランジスタの等価回路モデルにおいて、ドレイン端子とソース端子とゲート端子とにそれぞれ接続した抵抗及びコイルと、対を成すドレイン配線とソース配線の個数の電界効果トランジスタと、これらの電界効果トランジスタのゲート間に設けた抵抗とによってミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデルを構成することとしたため、ミアンダ型ゲートを有する電界効果トランジスタに対して正確な回路シミュレーションを行うことができる。
【００１５】
また、請求項2に係る本発明では、対向させた複数対のドレイン配線とソース配線との間にゲート配線を形成してなるミアンダ型ゲート電界効果トランジスタの等価回路モデルを用いて回路のシミュレーションを行う回路シミュレータにおいて、ミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデルは、ドレイン端子とソース端子とゲート端子とにそれぞれ接続した抵抗及びコイルと、対を成すドレイン配線とソース配線の個数の電界効果トランジスタと、これらの電界効果トランジスタのゲート間に設けた抵抗とによって構成することとしたため、ミアンダ型ゲートを有する電界効果トランジスタの回路シミュレーションの精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係るミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデルは、ドレイン端子とソース端子とゲート端子とのそれぞれに、ドレイン端子、ソース端子、ゲート端子の寄生インピーダンスの抵抗成分である抵抗と、インダクタンス成分であるコイルとを接続している。
【００１７】
また、対を成すドレイン端子とソース端子の個数の電界効果トランジスタを有しており、
これらの電界効果トランジスタのゲート間に、各電界効果トランジスタの寄生インピーダンスの抵抗成分であるゲート抵抗を設けている。
【００１８】
このように、ミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデルを構成することで、等価回路モデルのインピーダンスの計算結果と実際のトランジスタのインピーダンスの測定結果とをほぼ一致させることができるので、ミアンダ型電界効果トランジスタに対して正確な回路シミュレーションを行うことができる。
【００１９】
また、ミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデルを用いて回路のシミュレーションを行う回路シミュレータにおいて、ミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデルは、ドレイン端子とソース端子とゲート端子とのそれぞれに、ドレイン端子、ソース端子、ゲート端子の寄生インピーダンスの抵抗成分である抵抗と、インダクタンス成分であるコイルとを接続している。
【００２０】
また、対を成すドレイン端子とソース端子の個数の電界効果トランジスタを有しており、
これらの電界効果トランジスタのゲート間に、各電界効果トランジスタの寄生インピーダンスの抵抗成分であるゲート抵抗を設けている。
【００２１】
このようなトランジスタの等価回路モデルを回路シミュレータ上で動作させることにより、等価回路モデルのインピーダンスの計算結果と実際のインピーダンスの測定結果をほぼ一致させることができ、回路シミュレータのシミュレーション精度を向上させることができるようにしている。
【００２２】
以下に、本発明に係るミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデル及び、この等価回路モデルを用いた回路シミュレータについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
尚、図3〜5中において、実線はインピーダンスの計算結果であり、丸印はインピーダンスの測定結果である。
【００２３】
ミアンダ型電界効果トランジスタ9は、図2に示すように、ドレイン電極5から分岐させた3本のドレイン配線10と、ソース電極4から分岐させた3本のソース配線11とを交互に対向状に配置した構造をしており、これら交互に配置したドレイン配線10とソース配線11との間に、ゲート電極3に接続したゲート配線12を蛇行状に配置した構造をしている。
【００２４】
そして、図2に示したミアンダ型電界効果トランジスタ9では、対を成すドレイン配線10とソース配線11が5個形成されている。
【００２５】
このような構造を有するミアンダ型電界効果トランジスタ9の等価回路モデル1は、図1に示すように、ゲート端子6に、ゲート端子コイルLgとゲート端子抵抗Rgとを直列に接続している。
【００２６】
ゲート端子抵抗Rgは、図2に示すミアンダ型電界効果トランジスタ9のゲート電極3の寄生インピーダンスの抵抗成分を表すものであり、ゲート端子コイルLgは、ゲート電極3の寄生インピーダンスのインダクタンス成分を表わすものである。
【００２７】
また、ミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデル1のソース端子7には、ソース端子コイルLsとソース端子抵抗Rsとを直列に接続している。
【００２８】
ソース端子抵抗Rsは、図2に示すミアンダ型電界効果トランジスタ9のソース電極4の寄生インピーダンスの抵抗成分を表すものであり、ソース端子コイルLsは、ソース電極4の寄生インピーダンスのインダクタンス成分を表わすものである。
【００２９】
また、ミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデル1のドレイン端子8には、ドレイン端子コイルLdとドレイン端子抵抗Rdとを直列に接続している。
【００３０】
ドレイン端子抵抗Rdは、図2に示すミアンダ型電界効果トランジスタ9のドレイン電極5の寄生インピーダンスの抵抗成分を表すものであり、ドレイン端子コイルLdは、ドレイン電極5の寄生インピーダンスのインダクタンス成分を表すものである。
【００３１】
これらのゲート端子抵抗Rg、ソース端子抵抗Rs、ドレイン端子抵抗Rdには、図2に示したミアンダ型電界効果トランジスタ9で対を成すドレイン配線10とソース配線11との個数である5個のトランジスタTr1〜Tr5を接続している。
【００３２】
各トランジスタTr1〜Tr5のソースは、ソース端子抵抗Rsとソース端子コイルLsを介して全てソース端子7に接続しており、ドレインは、ドレイン端子抵抗Rdとドレイン端子コイルLdを介して全てドレイン端子8に接続している。
【００３３】
また、第1のトランジスタTr1のゲートは、ゲート抵抗Rgm1を介してゲート端子6と接続しており、第2のトランジスタTr2のゲートは、ゲート抵抗Rgm2を介して第1のトランジスタTr1のゲートに接続しており、第3のトランジスタTr3のゲートは、ゲート抵抗Rgm3を介して第2のトランジスタTr2のゲートに接続しており、第4のトランジスタTr4のゲートは、ゲート抵抗Rgm4を介して第3のトランジスタTr3のゲートに接続しており、第5のトランジスタTr5のゲートは、ゲート抵抗Rgm5を介して第4のトランジスタTr4のゲートに接続している。
【００３４】
ゲート抵抗Rgm1〜Rgm5は、第1〜第5の各トランジスタTr1〜Tr5におけるゲートの寄生インピーダンスを表すものである。
【００３５】
このように、第1〜第5の各トランジスタTr1〜Tr5に、それぞれゲートの寄生インピーダンスを表すゲート抵抗Rgm1〜Rgm5を設けたことによって、ミアンダ型電界効果トランジスタのゲート幅（ゲート配線12の長さ。）を変更した場合であっても、ミアンダ型電界効果トランジスタ9で対を成すドレイン配線10とソース配線11との個数と同数のトランジスタを設けるだけで容易にミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデル1を構築することができる。
【００３６】
このようにして構築したミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデル1（5対のドレイン配線10とソース配線11を有する場合。）を回路シミュレータ上で動作させた場合は、図3のスミスチャートに示すように、ミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデル1におけるインピーダンスの計算結果と、実際のミアンダ型電界効果トランジスタ9のインピーダンスの測定結果とがほぼ一致しており、回路シミュレーションの精度が向上したことがわかる。
【００３７】
また、ミアンダ型電界効果トランジスタ9は、ゲート幅（ゲート長）が長くなるにつれてゲートの寄生インピーダンスの抵抗成分が増加するため、従来のトランジスタの等価回路モデル100では、ゲート幅が長くなるほどインピーダンスの計算結果と実際の測定結果との誤差が大きくなっていた（図4参照。）。
【００３８】
これに対して、本実施の形態に係るミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデル1を用いると、図5のスミスチャートに示すように、ゲート幅を2倍にしたミアンダ型電界効果トランジスタ（10対のドレイン配線10とソース配線11を有する場合。）の場合であっても、インピーダンスの計算結果と実際の測定結果は、ほぼ一致していることがわかる。
【００３９】
このようにして、回路シミュレーションの精度を向上させることができる。その結果、電子部品の設計開発に要する時間を短縮することができ、設計開発の効率を向上させることができる。
尚、本実施の形態に係る可変ゲート幅トランジスタでは、5個のトランジスタを用いているが、電界効果トランジスタの個数は、特に限定することなく適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデルを示す説明図である。
【図２】ミアンダ型電界効果トランジスタを示す説明図である。
【図３】本発明の等価回路モデル（5対のドレイン配線とソース配線を有する場合。）を用いた回路シミュレーション結果を示す説明図である。
【図４】従来の等価回路モデルを用いた回路シミュレーション結果を示す説明図である。
【図５】本発明の等価回路モデル（10対のドレイン配線とソース配線を有する場合。）を用いた回路シミュレーション結果を示す説明図である。
【図６】従来のトランジスタの等価回路モデルである。
【図７】従来の等価回路モデルを用いた回路シミュレーション結果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
Lg  ゲート端子コイル
Rg  ゲート端子抵抗
Ls  ソース端子コイル
Rs  ソース端子抵抗
Ld  ドレイン端子コイル
Rd  ドレイン端子抵抗
Tr１  第1のトランジスタ
Tr２  第2のトランジスタ
Tr３  第3のトランジスタ
Tr４  第4のトランジスタ
Tr５  第5のトランジスタ
Rgm１  ゲート抵抗
Rgm２  ゲート抵抗
Rgm３  ゲート抵抗
Rgm４  ゲート抵抗
Rgm５  ゲート抵抗
１  ミアンダ型電界効果トランジスタの等価回路モデル
３  ゲート電極
４  ソース電極
５  ドレイン電極
６  ゲート端子
７  ソース端子
８  ドレイン端子
９  ミアンダ型電界効果トランジスタ
１０  ドレイン配線
１１  ソース配線
１２  ゲート配線
【図１】
2005203415.tif 000003
【図２】
2005203415.tif 000004
【図３】
2005203415.tif 000005
【図４】
2005203415.tif 000006
【図５】
2005203415.tif 000007
【図６】
2005203415.tif 000008
【図７】
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