CN104573173B - 一种晶体管小信号等效电路模型 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶体管小信号等效电路模型，包括各个电极处的电极寄生部分，所述各个电极寄生部分均包括阶梯电感电阻结构；该阶梯电感电阻结构包括相互串联的寄生电感和寄生电阻，高阶寄生电阻和高阶寄生电感相互串联后，再与寄生电阻并联。该模型更好地反映涉及半导体有源器件在高频时的高阶寄生效应，因此，可以更高精度地模拟晶体管的性能，用于电路设计或者指导器件制备及工艺改进。
Description
技术领域
本发明涉及一种晶体管小信号等效电路模型，属于集成电路领域。
背景技术
晶体管模型主要包括两大类型，物理模型和等效电路模型。其中，场效应晶体管包括金属-氧化物-半导体晶体管(MOSFET)、金属-半导体晶体管(MESFET)、高电子迁移率晶体管(HEMT)，以及赝高电子迁移率晶体管(PHEMT)等。双极型晶体管包括同质结双极型晶体管(BJT)和异质结双极性晶体管(HBT)。
等效电路模型是对晶体管进行模拟仿真的一种通用、有效的模型，建立准确的等效电路模型是电路设计成功的关键，也是提高电路性能、缩短研制周期、提高设计成功率和成品率、降低研制生产成本的核心因素。
晶体管小信号等效电路模型结构以及等效电路中各元件参数的提取，一直以来都是电路设计和器件模型研究领域的重点。等效电路模型的结构通常是在一定的频率范围内，针对主要器件特性设置特定的电路元件。
针对晶体管小信号等效电路模型，论文(E.Chigaeva,W.Walthes,D.Wiegner,etal.Determination of small-signal parameters of GaN-based HEMTs[C].HighPerformance Devices,2000.Proceedings.2000IEEE/Cornell Conference on.IEEE,2000:115-122.参考文献1)介绍了传统的HEMT器件14元件等效电路模型的参数提取方法。该论文采用的等效电路模型包括寄生部分和本征部分两部分，其中寄生部分包括栅极寄生电感、栅极寄生电阻、栅极寄生电容、漏极寄生电感、漏极寄生电阻、漏极寄生电容、源极寄生电感、源极寄生电阻；本征部分包括栅漏电容、栅源电容、漏源电容、电压控制电流源、漏源电阻、栅源电阻。该论文考虑的电感效应体现在寄生部分，包括栅极寄生电感、漏极寄生电感以及源极寄生电感，但论文中只考虑了一阶电感效应，而在高频下这种一阶电感结构无法准确模拟晶体管的工作状态。随着晶体管工作频率的增加，寄生部分的高阶电感效应不能忽略。
论文(J.Lu,Y.Wang,L.Ma,et al.A new small-signal modeling andextraction method in AlGaN/GaN HEMTs[J].Solid-State Electronics,2008,52(1):115-120.参考文献2)介绍了19元件(20元素)的晶体管小信号等效电路模型，相比于传统的14元件的等效电路模型，在本征部分额外考虑了栅漏输出电阻，同时引入了栅源极间微分电阻、栅漏极间微分电阻来表示器件的栅极泄漏电流，在寄生部分额外考虑了栅源极间寄生交叠电容、漏源极间寄生交叠电容，从而能更好的表征寄生效应。这种改进的小信号等效电路模型虽然在寄生部分考虑了栅源、栅漏寄生交叠电容的影响，但是仍然只考虑了一阶电感效应，在高频下无法准确模拟晶体管的工作状态，无法实现等效电路模型和测试结果之间的高精度拟合。
论文(Y.S.Chi,J.X.Lu,S.Y.Zhang,Z.J.Wu,and F.Y.Huang，et al.AnAnalytical Parameter Extraction of the Small-Signal Model for RF MOSFETs[J].Electron Devices and Solid-State Circuits,IEEE,2005,10:555-558.参考文献3)介绍了一种根据S参数直接提取MOSFET小信号等效电路模型参数的分析方法。该方法适用于0.13μm CMOS工艺制造的射频场效应晶体管,在低于30GHz的频率范围内可以较好的反映器件工作情况。然而随着工作频率的提高，器件的寄生效应进一步增大，文中采用的等效电路模型没有考虑寄生部分的高阶效应，而这部分的高阶寄生效应在高频下对晶体管模型的贡献不能忽略。因此，要准确模拟晶体管的工作状态，必须对原有的等效电路模型加以改进。
论文(Hong-Yeh Chang.Jhongli.Kung-Hao Liang,et al.A 0.18-μm Dual-GateCMOS Device Modeling and Applications for RF Cascode Circuits[J].MicrowaveTheory and Techniques,IEEE Transactions on,2011,59(1):116-124.参考文献4)提出了一种双栅CMOS器件模型，其在线性和非线性应用中都可以得到很好的精确度。但此等效电路模型的寄生部分只考虑了极板金属的一阶电阻、电感效应，并没有将频率升高之后存在的高阶寄生效应考虑在内。当工作频率提高后，器件的寄生效应进一步增大，该模型将无法准确模拟晶体管的工作状态。因此，我们有必要考虑更细致的高频下的寄生效应。
随着工作频率的提高，器件的寄生效应进一步增大，传统的等效电路模型已无法准确模拟晶体管的工作状态。以场效应晶体管为例，在传统的等效电路模型中，晶体管中源极、漏极、栅极的金属部分是用电阻与电感元件的串联来表征一阶寄生效应。通过测试数据发现，与寄生电感相关的特征函数在高频时呈现明显的非线性现象。因此，只考虑一阶寄生效应将无法准确表征高频下的寄生效应。
在以上文献所披露的传统晶体管小信号等效电路模型中，已经考虑的寄生效应只包括一阶寄生效应。但是在高频下，当电流在各个电极内流动时，除了传统模型已经考虑的一阶寄生效应外，所伴随的高阶寄生效应却没有被考虑。导线中的电流在高频下的趋肤效应将使导线的电阻、电感产生阶梯结构，如果这种阶梯结构未被考虑在内，那么，相应的晶体管小信号等效电路模型在高频下将无法准确表征这种寄生效应。所以，为了建立更加准确的晶体管小信号等效电路模型，以便反映出高频下的此种高阶寄生效应，必须对传统的晶体管小信号等效电路模型进行改进。
发明内容
发明目的：本发明提出一种晶体管小信号等效电路模型，精确模拟高频条件下晶体管的工作状态。
技术方案：本发明采用的技术方案为一种晶体管小信号等效电路模型，包括各个电极处的电极寄生部分，所述各个电极寄生部分均包括阶梯电感电阻结构；该阶梯电感电阻结构包括相互串联的寄生电感和寄生电阻，高阶寄生电阻和高阶寄生电感相互串联后，再与寄生电阻并联。
优选地，所述晶体管小信号等效模型包括在源极内节点外连接着源极外节点，在漏极内节点外连接着漏极外节点，在栅极内节点外连接着栅极外节点。
优选地，所述寄生部分包括位于源极内节点和源极外节点之间的源极寄生单元，位于栅极内节点和栅极外节点之间的栅极寄生单元，位于漏极内节点和漏极外节点之间的漏极寄生单元；源极内节点和栅极内节点之间还连接着栅源极间寄生单元，源极内节点和漏极内节点之间还连接着源漏极间寄生单元，栅极内节点和漏极内节点之间还连接着栅漏极间寄生单元。
优选地，所述栅极寄生单元包括相互串联的栅极寄生电感和栅极寄生电阻；栅极高阶寄生电阻和栅极高阶寄生电感相互串联后，再与栅极寄生电阻并联；栅极对地寄生电容连接在栅极外节点和源极外节点之间；
漏极寄生单元包括相互串联的漏极寄生电感和漏极寄生电阻；漏极高阶寄生电阻和漏极高阶寄生电感相互串联后，再与漏极寄生电阻并联；漏极对地寄生电容连接在漏极外节点和源极外节点之间；所述漏极高阶寄生电阻和漏极高阶寄生电感用来模拟输入高频信号时，器件的非线性特征；
源极寄生单元包括相互串联的源极寄生电感和源极寄生电阻；源极高阶寄生电阻和源极高阶寄生电感相互串联后，再与源极寄生电阻并联；所述源极高阶寄生电阻和源极高阶寄生电感用来模拟输入高频信号时，器件的非线性特征。
优选地，所述栅源极间寄生单元包括栅源极间寄生电容；栅漏极间寄生单元包括栅漏极间寄生电容；漏源极间寄生单元包括漏源极间寄生电容。
优选地，包括依次串联的基极寄生节点、基极外部电阻节点、基极结外节点和基极结内节点；依次串联的发射极寄生节点、发射极外部电阻节点、发射极结节点；依次串联的集电极寄生节点、集电极外部电阻节点、集电极结节点。
优选地，寄生部分包括连接在基极寄生节点与基极外部电阻节点之间的基极寄生单元；连接在发射极寄生节点与发射极外部电阻节点之间的发射极寄生单元；连接在集电极寄生节点与集电极外部电阻节点之间的集电极寄生单元；连接在基极外部电阻节点与发射极外部电阻节点之间的基极发射极极间寄生单元；连接在集电极外部电阻节点与发射极外部电阻节点之间的发射极集电极极间寄生单元；连接在基极外部电阻节点与集电极外部电阻节点之间的基极集电极极间寄生单元。
优选地，所述基极寄生单元包括相互串联的基极寄生电感和基极寄生电阻；基极高阶寄生电阻和基极高阶寄生电感相互串联后，再与基极寄生电阻并联；基极对地寄生电容连接在基极寄生节点和发射极寄生节点之间；
集电极寄生单元包括相互串联的集电极寄生电感和集电极寄生电阻；集电极高阶寄生电阻和集电极高阶寄生电感相互串联后，再与集电极寄生电阻并联；集电极对地寄生电容连接在集电极寄生节点和发射极寄生节点之间；所述集电极高阶寄生电阻和集电极高阶寄生电感用来模拟输入高频信号时，器件的非线性特征；
发射极寄生单元包括相互串联的发射极寄生电感和发射极寄生电阻；发射极高阶寄生电阻和发射极高阶寄生电感相互串联后，再与发射极寄生电阻并联；所述发射极高阶寄生电阻和发射极高阶寄生电感用来模拟输入高频信号时，器件的非线性特征。
优选地，所述基极发射极极间寄生单元包括基极发射极极间电容；基极集电极极间寄生单元包括基极集电极极间电容；集电极发射极极间寄生单元包括集电极发射极极间电容；基极发射极极间本征单元包括相互并联的基射结电容和基射结电阻；基极集电极极间本征单元包括相互并联的基集结内电容和基集结电阻；集电极发射极极间本征单元包括受控电流源。
有益效果：本发明提出一种晶体管小信号等效电路模型，更好地反映涉及半导体有源器件在高频时的高阶寄生效应，因此，可以更高精度地模拟晶体管的性能，用于电路设计或者指导器件制备及工艺改进。
附图说明
图1是本发明实施例1场效应晶体管的结构示意图；
图2是本发明实施例2双极型晶体管的结构示意图；
图3是本发明实施例1场效应晶体管的电路结构示意图；
图4是本发明实施例2双极型晶体管的电路结构示意图；
图5是本发明实施例1在冷场条件下的特征函数的测量值与仿真值比较；
图6是本发明实施例1场效应晶体管S参数测量值与采用不包含阶梯电感电阻结构的传统晶体管小信号等效电路模型、以及采用本发明一种新型晶体管小信号等效电路模型时仿真值的比较图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1：如图1所示，场效应晶体管的小信号等效电路模型，包括寄生部分100(虚线外)和本征部分200(虚线内)。其中本征部分包括位于栅极内节点G`与源极内节点S`之间栅源极间本征单元210，位于栅极内节点G`与漏极内节点D`之间栅漏极间本征单元220，位于源极内节点S`与漏极内节点D`之间漏源极间本征单元230。
在源极内节点S`外连接着源极外节点S，在漏极内节点D`外连接着漏极外节点D，在栅极内节点G`外连接着栅极外节点G。
寄生部分包括位于源极内节点S`和源极外节点S之间的源极寄生单元130，位于栅极内节点G`和栅极外节点G之间的源极寄生单元110，位于漏极内节点D`和漏极外节点D之间的源极寄生单元120。源极内节点S`和栅极内节点G`之间还连接着栅源极间寄生单元140，源极内节点S`和漏极内节点D`之间还连接着源漏极间寄生单元160，栅极内节点G`和漏极内节点D`之间还连接着栅漏极间寄生单元150。
如图3所示，栅极寄生单元110包括相互串联的栅极寄生电感111和栅极寄生电阻112；栅极高阶寄生电阻114和栅极高阶寄生电感115相互串联后，再与栅极寄生电阻112并联；栅极对地寄生电容113连接在栅极外节点G和源极外节点S之间。
所述栅极高阶寄生电阻114和栅极高阶寄生电感115用来模拟输入高频信号时，器件的非线性特征，以便更准确的同时反映晶体管在低频下的寄生效应和高频下的寄生效应(如涡流损耗、趋肤效应)。栅极寄生电感111和栅极寄生电阻112用来模拟一阶寄生效应。
漏极寄生单元120包括相互串联的漏极寄生电感121和漏极寄生电阻122；漏极高阶寄生电阻124和漏极高阶寄生电感125相互串联后，再与漏极寄生电阻122并联；漏极对地寄生电容123连接在漏极外节点D和源极外节点S之间。所述漏极高阶寄生电阻124和漏极高阶寄生电感125用来模拟输入高频信号时，器件的非线性特征。
源极寄生单元130包括相互串联的源极寄生电感131和源极寄生电阻132；源极高阶寄生电阻133和源极高阶寄生电感134相互串联后，再与源极寄生电阻132并联。所述源极高阶寄生电阻133和源极高阶寄生电感134用来模拟输入高频信号时，器件的非线性特征。
栅源极间寄生单元140包括栅源极间寄生电容141。
栅漏极间寄生单元150包括栅漏极间寄生电容151。
漏源极间寄生单元160包括漏源极间寄生电容161。
栅源极间本征单元210包括相互串联的栅源电容211和沟道电阻212。
栅漏极间本征单元220包括相互串联的栅漏电容221和栅漏电阻222。
漏源极间本征单元230包括相互并联的电压控制电流源231、漏源电阻232和漏源电容233。
本实施例的晶体管小信号等效电路模型，在已进行晶体管测试得到不同频率点上的两端***频散射参数(S参数)、射频阻抗参数(Z参数)、射频导纳参数(Y参数)后，进行晶体管小信号等效电路模型的元件参数提取。通过矩阵运算得到寄生单元的S参数，利用特征函数的解析法提取高阶电感参数值。
对于只考虑一阶寄生效应(即寄生电感和寄生电阻串联)的传统场效应晶体管小信号等效电路模型，在冷场条件下(栅源电压、漏源电压均为零伏特)，经过去外嵌，以及剥离寄生电容栅极对地寄生电容(图3中栅极对地寄生电容113)、漏极对地寄生电容(图3中漏极对地寄生电容123)，可以得到冷场小信号等效电路模型。
由该冷场小信号等效电路模型可得到如下两个特征函数：
其中，Ls为源极一阶寄生电感，Ld为漏极一阶寄生电感，Cd为冷场漏极等效电容，Cs为冷场源极等效电容，Cg为冷场栅极等效电容。式(1)、式(2)的特征函数S(ω2)、D(ω2)是关于ω2的线性函数。
对一个0.15um GaN HEMT工艺制备的晶体管进行S参数测量，然后去外嵌、剥离寄生电容后转化成Z参数，进而得到特征函数的S(ω2)、D(ω2)的测试曲线分别如图5中测试曲线(61)和测试曲线(63)所示。可以看到，特征函数S(ω2)、D(ω2)的测试曲线并非是ω2的线性函数，而呈现明显的非线性。显而易见，仅考虑一阶寄生效应，实际测量曲线与理论上的线性关系存在很大的偏差。
所述新型晶体管小信号等效电路模型的晶体管属于场效应晶体管，针对所述新型晶体管小信号等效电路模型，通过测量冷场条件下(栅源电压、漏源电压均为零伏特)晶体管S-参数，利用特征函数的解析法提取高阶电感参数值；所述特征函数为源极高阶电感特征函数S(ω2)，包括源极寄生电感Ls，源极寄生电阻Rs，源极高阶寄生电阻Rs1，源极高阶寄生电感Ls1，冷场源极等效电容Cs；所述特征函数为漏极高阶电感特征函数D(ω2)，包括漏极寄生电感Ld，漏极寄生电阻Rd，漏极高阶寄生电阻Rd1，漏极高阶寄生电感Ld1，冷场漏极等效电容Cd，冷场源极等效电容Cs，冷场栅极等效电容Cg；所述特征函数S(ω2)和D(ω2)由以下公式给出：
式(3)、式(4)的特征函数S(ω2)、D(ω2)是关于ω2的非线性函数。图5给出了采用本发明的等效电路模型时特征函数S(ω2)的仿真曲线(62)和特征函数D(ω2)的仿真曲线(64)，可以看出，仿真曲线与测试曲线(61、63)有很高的吻合度。
以下是场效应晶体管S参数测量值与晶体管小信号等效电路模型的仿真值的比较：
如图6所示，当采用不包含高阶寄生电感电阻结构的传统晶体管小信号等效电路模型，对测试S参数四个分量S11、S12、S21、S22进行仿真时，即使调节模型的元件参数也无法同时实现S11、S12、S21、S22同测试结果的高精度拟合。当采用本发明的新型晶体管小信号等效电路模型，在考虑了高阶寄生电感电阻结构后，通过适当调节参数，可以同时实现S11、S22、S21、S22四个分量的同时高精度拟合。
本实施例适用于金属-氧化物-半导体晶体(MOSFET)、金属-半导体晶体管(MESFET)、高电子迁移率晶体管(HEMT)和赝高电子迁移率晶体管(PHEMT)；场效应晶体管由硅(Si)、锗硅(SiGe)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)材料制备。
实施例2：如图2所示，双极型晶体管的小信号等效电路模型，包括寄生部分300、外部电阻部分400和本征部分500。该等效电路模型设有依次串联的基极寄生节点B、基极外部电阻节点B`、基极结外节点B``和基极结内节点B```；依次串联的发射极寄生节点E、发射极外部电阻节点E`、发射极结节点E``；依次串联的集电极寄生节点C、集电极外部电阻节点C`、集电极结节点C``。
其中本征部分500包括连接在基极结内节点B```与基极结外节点B``之间的基极内电阻510；连接在基极结内节点B```与集电极结节点C``之间的基极集电极极间本征单元540；连接在基极结外节点B``与集电极结节点C``之间的基极集电极结外电容520；连接在基极结内节点B```与发射极结节点E``之间的基极发射极极间本征单元530；连接在集电极结节点C``与发射极结节点E``之间的集电极发射极极间本征单元550。
外部电阻部分400包括连接在基极结外节点B``与基极外部电阻节点B`之间的基极外电阻410；连接在集电极结节点C``与集电极外部电阻节点C`之间的集电极外电阻420；连接在发射极结节点E``与发射极外部电阻节点E`之间的发射极电阻430。
寄生部分300包括连接在基极寄生节点B与基极外部电阻节点B`之间的基极寄生单元310；连接在发射极寄生节点E与发射极外部电阻节点E`之间的发射极寄生单元330；连接在集电极寄生节点C与集电极外部电阻节点C`之间的集电极寄生单元320；连接在基极外部电阻节点B`与发射极外部电阻节点E`之间的基极发射极极间寄生单元340；连接在集电极外部电阻节点C`与发射极外部电阻节点E`之间的发射极集电极极间寄生单元360；连接在基极外部电阻节点B`与集电极外部电阻节点C`之间的基极集电极极间寄生单元350。
如图4所示，基极寄生单元310包括相互串联的基极寄生电感311和基极寄生电阻312；基极高阶寄生电阻314和基极高阶寄生电感315相互串联后，再与基极寄生电阻312并联；基极对地寄生电容313连接在基极寄生节点B和发射极寄生节点E之间。
所述基极高阶寄生电阻314和基极高阶寄生电感315用来模拟输入高频信号时，器件的非线性特征，以便更准确的同时反映晶体管在低频下的寄生效应和高频下的寄生效应(如涡流损耗)。而基极寄生电感311和基极寄生电阻312用来模拟一阶寄生效应。
集电极寄生单元320包括相互串联的集电极寄生电感321和集电极寄生电阻322；集电极高阶寄生电阻324和集电极高阶寄生电感325相互串联后，再与集电极寄生电阻322并联；集电极对地寄生电容323连接在集电极寄生节点C和发射极寄生节点E之间。所述集电极高阶寄生电阻324和集电极高阶寄生电感325用来模拟输入高频信号时，器件的非线性特征。
发射极寄生单元330包括相互串联的发射极寄生电感331和发射极寄生电阻332；发射极高阶寄生电阻333和发射极高阶寄生电感334相互串联后，再与发射极寄生电阻332并联。所述发射极高阶寄生电阻333和发射极高阶寄生电感334用来模拟输入高频信号时，器件的非线性特征。
基极发射极极间寄生单元340包括基极发射极极间电容341。
基极集电极极间寄生单元350包括基极集电极极间电容351。
集电极发射极极间寄生单元360包括集电极发射极极间电容361。
基极发射极极间本征单元530包括相互并联的基射结电容531和基射结电阻532。
基极集电极极间本征单元540包括相互并联的基集结内电容541和基集结电阻542。
集电极发射极极间本征单元550包括受控电流源551。
本实施例适用于所有同质结双极型晶体管(BJT)和异质结双极性晶体管(HBT)；双极型晶体管由Si、SiGe、GaAs、InP、SiC、GaN材料制备。
Claims (4)
1.一种晶体管小信号等效电路模型，包括各个电极处的电极寄生部分，其特征在于，所述各个电极寄生部分均包括阶梯电感电阻结构；该阶梯电感电阻结构包括相互串联的寄生电感和寄生电阻，高阶寄生电阻和高阶寄生电感相互串联后，再与寄生电阻并联；
所述晶体管小信号等效模型包括在源极内节点(S`)外连接着源极外节点(S)，在漏极内节点(D`)外连接着漏极外节点(D)，在栅极内节点(G`)外连接着栅极外节点(G)；
所述寄生部分包括位于源极内节点(S`)和源极外节点(S)之间的源极寄生单元(130)，位于栅极内节点(G`)和栅极外节点(G)之间的栅极寄生单元(110)，位于漏极内节点(D`)和漏极外节点(D)之间的漏极寄生单元(120)；源极内节点(S`)和栅极内节点(G`)之间还连接着栅源极间寄生单元(140)，源极内节点(S`)和漏极内节点(D`)之间还连接着源漏极间寄生单元(160)，栅极内节点(G`)和漏极内节点(D`)之间还连接着栅漏极间寄生单元(150)；
所述栅极寄生单元(110)包括相互串联的栅极寄生电感(111)和栅极寄生电阻(112)；栅极高阶寄生电阻(114)和栅极高阶寄生电感(115)相互串联后，再与栅极寄生电阻(112)并联；栅极对地寄生电容(113)连接在栅极外节点(G)和源极外节点(S)之间；
漏极寄生单元(120)包括相互串联的漏极寄生电感(121)和漏极寄生电阻(122)；漏极高阶寄生电阻(124)和漏极高阶寄生电感(125)相互串联后，再与漏极寄生电阻(122)并联；漏极对地寄生电容(123)连接在漏极外节点(D)和源极外节点(S)之间；
源极寄生单元(130)包括相互串联的源极寄生电感(131)和源极寄生电阻(132)；源极高阶寄生电阻(133)和源极高阶寄生电感(134)相互串联后，再与源极寄生电阻(132)并联。
2.根据权利要求1所述的晶体管小信号等效电路模型，其特征在于，所述栅源极间寄生单元(140)包括栅源极间寄生电容(141)；栅漏极间寄生单元(150)包括栅漏极间寄生电容(151)；漏源极间寄生单元(160)包括漏源极间寄生电容(161)。
3.一种晶体管小信号等效电路模型，其特征在于，包括各个电极处的电极寄生部分，所述各个电极寄生部分均包括阶梯电感电阻结构；该阶梯电感电阻结构包括相互串联的寄生电感和寄生电阻，高阶寄生电阻和高阶寄生电感相互串联后，再与寄生电阻并联；
还包括依次串联的基极寄生节点(B)、基极外部电阻节点(B`)、基极结外节点(B``)和基极结内节点(B```)；依次串联的发射极寄生节点(E)、发射极外部电阻节点(E`)、发射极结节点(E``)；依次串联的集电极寄生节点(C)、集电极外部电阻节点(C`)、集电极结节点(C``)；
寄生部分(300)包括连接在基极寄生节点(B)与基极外部电阻节点(B`)之间的基极寄生单元(310)；连接在发射极寄生节点(E)与发射极外部电阻节点(E`)之间的发射极寄生单元(330)；连接在集电极寄生节点(C)与集电极外部电阻节点(C`)之间的集电极寄生单元(320)；连接在基极外部电阻节点(B`)与发射极外部电阻节点(E`)之间的基极发射极极间寄生单元(340)；连接在集电极外部电阻节点(C`)与发射极外部电阻节点(E`)之间的发射极集电极极间寄生单元(360)；连接在基极外部电阻节点(B`)与集电极外部电阻节点(C`)之间的基极集电极极间寄生单元(350)；
所述基极寄生单元(310)包括相互串联的基极寄生电感(311)和基极寄生电阻(312)；基极高阶寄生电阻(314)和基极高阶寄生电感(315)相互串联后，再与基极寄生电阻(312)并联；基极对地寄生电容(313)连接在基极寄生节点(B)和发射极寄生节点(E)之间；
集电极寄生单元(320)包括相互串联的集电极寄生电感(321)和集电极寄生电阻(322)；集电极高阶寄生电阻(324)和集电极高阶寄生电感(325)相互串联后，再与集电极寄生电阻(322)并联；集电极对地寄生电容(323)连接在集电极寄生节点(C)和发射极寄生节点(E)之间；
发射极寄生单元(330)包括相互串联的发射极寄生电感(331)和发射极寄生电阻(332)；发射极高阶寄生电阻(333)和发射极高阶寄生电感(334)相互串联后，再与发射极寄生电阻(332)并联。
4.根据权利要求3所述的晶体管小信号等效电路模型，其特征在于，所述基极发射极极间寄生单元(340)包括基极发射极极间电容(341)；基极集电极极间寄生单元(350)包括基极集电极极间电容(351)；集电极发射极极间寄生单元(360)包括集电极发射极极间电容(361)；基极发射极极间本征单元(530)包括相互并联的基射结电容(531)和基射结电阻(532)；基极集电极极间本征单元(540)包括相互并联的基集结内电容(541)和基集结电阻(542)；集电极发射极极间本征单元(550)包括受控电流源(551)。
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