无源mixer的IP3问题--BSIM3的model问题

zhangzch

cadence官方提到使用BSIM3或是BSIM4的model时，仿真无源MIXER的IP3会出现问题，因为开关管子的VDS=0,在这两个模型中，仿真会出错。


cadence官方提示需要使用PSP, BSIM6, or HiSIM2的model，仿真无源MIXER的IP3才不会有问题，但问题现在的model都是BSIM3或者BSIM4的。

有大佬能给出思路吗？

wawowawo678

没有办法，BSIM4及以下的模型都有这个bug。
参考伯克利的论文用瞬态仿真评估，精度要设置高，仿真很慢。

S. Krishnamurthy, L. Iotti and A. M. Niknejad, "Design of High-Linearity Mixer-First Receivers for mm-Wave Digital MIMO Arrays," in IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 56, no. 11, pp. 3375-3387, Nov. 2021, doi: 10.1109/JSSC.2021.3101984.

zhangzch

   

wawowawo678 发表于 2025-8-12 18:09
没有办法，BSIM4及以下的模型都有这个bug。
参考伯克利的论文用瞬态仿真评估，精度要设置高，仿真很慢。

感谢回复，看了文章，高精度瞬态后，是通过dft来计算IP3吗？为什么需要大的输入功率(-10dBm<power<5dBm)呢?

wawowawo678

   

zhangzch 发表于 2025-8-13 14:18
感谢回复，看了文章，高精度瞬态后，是通过dft来计算IP3吗？为什么需要大的输入功率(-10dBm ...

DFT算出来有频谱杂散，小输入功率生成的3阶量很小，会混在噪声里。

zhangzch

   

wawowawo678 发表于 2025-8-13 18:24
DFT算出来有频谱杂散，小输入功率生成的3阶量很小，会混在噪声里。

感谢回复，我想问下，用2个rf信号一个LO信号，进行hb仿真，直接看一阶和三阶的功率来手动计算IP3的方法如何呢？

我对比了下trans和hb的两种IP3结果，会有一点差异。

wawowawo678

   

zhangzch 发表于 2025-8-13 19:04
感谢回复，我想问下，用2个rf信号一个LO信号，进行hb仿真，直接看一阶和三阶的功率来手动计算IP3的方法如 ...

所有IP3计算都是用单个输入功率点估算的，你不管用trans还是HB都一样，你用HB也会有一个extrapolation功率点，仿真器默认按照这个点算。这个问题太初级了。

trans受限于精度肯定在IM3这种幅值非常小的信号上估算有误差，如论文所说也只是一种模型有问题时的补救方法，能看个趋势总比什么都看不到强，你要仿真完全对上测试不太可能，但可以限定仿真环境来评估你每次设计迭代是变好了还是变差了，否则你用HB可能什么都仿不出来。

zhangzch

   

wawowawo678 发表于 2025-8-14 10:55
所有IP3计算都是用单个输入功率点估算的，你不管用trans还是HB都一样，你用HB也会有一个extrapolation功 ...

你好，我用瞬态跑无源MIXER的IP3，总感觉数据奇怪。


为了比较，我拿LNA试了下hb的IP3，和tran的IP3。瞬态的输入功率也用了多种，但是瞬态的IP3结果还是差了不少，是不是瞬态有什么特殊的设置呢？

wawowawo678

   

zhangzch 发表于 2025-8-26 11:12
你好，我用瞬态跑无源MIXER的IP3，总感觉数据奇怪。

可以把option-analog-reltol精度设置高一点。

本来瞬态就不准，只能定性估计一下，可以用来作为设计迭代是否对IP3有优化或劣化的参考，准确值得不到，毕竟做设计的没时间自己去做建模。