devices/bsim3v32, implement BSIM3v32soaCheck()

src/spicelib/devices/bsim3v32/Makefile.am

@@ -19,6 +19,7 @@ libbsim3v32_la_SOURCES = \
 	b3v32par.c	\
 	b3v32pzld.c	\
 	b3v32set.c	\
+	b3v32soachk.c	\
 	b3v32temp.c	\
 	b3v32trunc.c	\
 	bsim3v32def.h	\

src/spicelib/devices/bsim3v32/b3v32.c

@@ -498,6 +498,13 @@ IOP( "ef", BSIM3v32_MOD_EF, IF_REAL, "Flicker noise frequency exponent"),
 IOP( "af", BSIM3v32_MOD_AF, IF_REAL, "Flicker noise exponent"),
 IOP( "kf", BSIM3v32_MOD_KF, IF_REAL, "Flicker noise coefficient"),
 
+IOP("vgs_max", BSIM3v32_MOD_VGS_MAX, IF_REAL, "maximum voltage G-S branch"),
+IOP("vgd_max", BSIM3v32_MOD_VGD_MAX, IF_REAL, "maximum voltage G-D branch"),
+IOP("vgb_max", BSIM3v32_MOD_VGB_MAX, IF_REAL, "maximum voltage G-B branch"),
+IOP("vds_max", BSIM3v32_MOD_VDS_MAX, IF_REAL, "maximum voltage D-S branch"),
+IOP("vbs_max", BSIM3v32_MOD_VBS_MAX, IF_REAL, "maximum voltage B-S branch"),
+IOP("vbd_max", BSIM3v32_MOD_VBD_MAX, IF_REAL, "maximum voltage B-D branch"),
+
 IP( "nmos", BSIM3v32_MOD_NMOS,  IF_FLAG, "Flag to indicate NMOS"),
 IP( "pmos", BSIM3v32_MOD_PMOS,  IF_FLAG, "Flag to indicate PMOS"),
 };

src/spicelib/devices/bsim3v32/b3v32mask.c

@@ -1274,6 +1274,26 @@ BSIM3v32mAsk (CKTcircuit *ckt, GENmodel *inst, int which, IFvalue *value)
         case BSIM3v32_MOD_KF:
             value->rValue = model->BSIM3v32kf;
             return(OK);
+
+        case BSIM3v32_MOD_VGS_MAX:
+            value->rValue = model->BSIM3v32vgsMax;
+            return(OK);
+        case BSIM3v32_MOD_VGD_MAX:
+            value->rValue = model->BSIM3v32vgdMax;
+            return(OK);
+        case BSIM3v32_MOD_VGB_MAX:
+            value->rValue = model->BSIM3v32vgbMax;
+            return(OK);
+        case BSIM3v32_MOD_VDS_MAX:
+            value->rValue = model->BSIM3v32vdsMax;
+            return(OK);
+        case BSIM3v32_MOD_VBS_MAX:
+            value->rValue = model->BSIM3v32vbsMax;
+            return(OK);
+        case BSIM3v32_MOD_VBD_MAX:
+            value->rValue = model->BSIM3v32vbdMax;
+            return(OK);
+
         default:
             return(E_BADPARM);
     }

src/spicelib/devices/bsim3v32/b3v32mpar.c

@@ -1709,6 +1709,32 @@ BSIM3v32mParam(int param, IFvalue *value, GENmodel *inMod)
             mod->BSIM3v32kf = value->rValue;
             mod->BSIM3v32kfGiven = TRUE;
             break;
+
+        case BSIM3v32_MOD_VGS_MAX:
+            mod->BSIM3v32vgsMax = value->rValue;
+            mod->BSIM3v32vgsMaxGiven = TRUE;
+            break;
+        case BSIM3v32_MOD_VGD_MAX:
+            mod->BSIM3v32vgdMax = value->rValue;
+            mod->BSIM3v32vgdMaxGiven = TRUE;
+            break;
+        case BSIM3v32_MOD_VGB_MAX:
+            mod->BSIM3v32vgbMax = value->rValue;
+            mod->BSIM3v32vgbMaxGiven = TRUE;
+            break;
+        case BSIM3v32_MOD_VDS_MAX:
+            mod->BSIM3v32vdsMax = value->rValue;
+            mod->BSIM3v32vdsMaxGiven = TRUE;
+            break;
+        case BSIM3v32_MOD_VBS_MAX:
+            mod->BSIM3v32vbsMax = value->rValue;
+            mod->BSIM3v32vbsMaxGiven = TRUE;
+            break;
+        case BSIM3v32_MOD_VBD_MAX:
+            mod->BSIM3v32vbdMax = value->rValue;
+            mod->BSIM3v32vbdMaxGiven = TRUE;
+            break;
+
         case  BSIM3v32_MOD_NMOS  :
             if(value->iValue) {
                 mod->BSIM3v32type = 1;

src/spicelib/devices/bsim3v32/b3v32set.c

@@ -902,6 +902,20 @@ IFuid tmpName;
             model->BSIM3v32af = 1.0;
         if (!model->BSIM3v32kfGiven)
             model->BSIM3v32kf = 0.0;
+
+        if (!model->BSIM3v32vgsMaxGiven)
+            model->BSIM3v32vgsMax = 1e99;
+        if (!model->BSIM3v32vgdMaxGiven)
+            model->BSIM3v32vgdMax = 1e99;
+        if (!model->BSIM3v32vgbMaxGiven)
+            model->BSIM3v32vgbMax = 1e99;
+        if (!model->BSIM3v32vdsMaxGiven)
+            model->BSIM3v32vdsMax = 1e99;
+        if (!model->BSIM3v32vbsMaxGiven)
+            model->BSIM3v32vbsMax = 1e99;
+        if (!model->BSIM3v32vbdMaxGiven)
+            model->BSIM3v32vbdMax = 1e99;
+
         /* loop through all the instances of the model */
         for (here = model->BSIM3v32instances; here != NULL ;
              here=here->BSIM3v32nextInstance)

src/spicelib/devices/bsim3v32/b3v32soachk.c

@@ -0,0 +1,110 @@
+/**********
+Copyright 2013 Dietmar Warning. All rights reserved.
+Author:   2013 Dietmar Warning
+**********/
+
+#include "ngspice/ngspice.h"
+#include "ngspice/cktdefs.h"
+#include "bsim3v32def.h"
+#include "ngspice/trandefs.h"
+#include "ngspice/sperror.h"
+#include "ngspice/suffix.h"
+#include "ngspice/cpdefs.h"
+
+
+int
+BSIM3v32soaCheck(CKTcircuit *ckt, GENmodel *inModel)
+{
+    BSIM3v32model *model = (BSIM3v32model *) inModel;
+    BSIM3v32instance *here;
+    double vgs, vgd, vgb, vds, vbs, vbd;    /* actual mos voltages */
+    int maxwarns;
+    static int warns_vgs = 0, warns_vgd = 0, warns_vgb = 0, warns_vds = 0, warns_vbs = 0, warns_vbd = 0;
+
+    if (!ckt) {
+        warns_vgs = 0;
+        warns_vgd = 0;
+        warns_vgb = 0;
+        warns_vds = 0;
+        warns_vbs = 0;
+        warns_vbd = 0;
+        return OK;
+    }
+
+    maxwarns = ckt->CKTsoaMaxWarns;
+
+    for (; model; model = model->BSIM3v32nextModel) {
+
+        for (here = model->BSIM3v32instances; here; here = here->BSIM3v32nextInstance) {
+
+            vgs = fabs(ckt->CKTrhsOld [here->BSIM3v32gNode] -
+                       ckt->CKTrhsOld [here->BSIM3v32sNodePrime]);
+
+            vgd = fabs(ckt->CKTrhsOld [here->BSIM3v32gNode] -
+                       ckt->CKTrhsOld [here->BSIM3v32dNodePrime]);
+
+            vgb = fabs(ckt->CKTrhsOld [here->BSIM3v32gNode] -
+                       ckt->CKTrhsOld [here->BSIM3v32bNode]);
+
+            vds = fabs(ckt->CKTrhsOld [here->BSIM3v32dNodePrime] -
+                       ckt->CKTrhsOld [here->BSIM3v32sNodePrime]);
+
+            vbs = fabs(ckt->CKTrhsOld [here->BSIM3v32bNode] -
+                       ckt->CKTrhsOld [here->BSIM3v32sNodePrime]);
+
+            vbd = fabs(ckt->CKTrhsOld [here->BSIM3v32bNode] -
+                       ckt->CKTrhsOld [here->BSIM3v32dNodePrime]);
+
+            if (vgs > model->BSIM3v32vgsMax)
+                if (warns_vgs < maxwarns) {
+                    soa_printf(ckt, (GENinstance*) here,
+                               "|Vgs|=%g has exceeded Vgs_max=%g\n",
+                               vgs, model->BSIM3v32vgsMax);
+                    warns_vgs++;
+                }
+
+            if (vgd > model->BSIM3v32vgdMax)
+                if (warns_vgd < maxwarns) {
+                    soa_printf(ckt, (GENinstance*) here,
+                               "|Vgd|=%g has exceeded Vgd_max=%g\n",
+                               vgd, model->BSIM3v32vgdMax);
+                    warns_vgd++;
+                }
+
+            if (vgb > model->BSIM3v32vgbMax)
+                if (warns_vgb < maxwarns) {
+                    soa_printf(ckt, (GENinstance*) here,
+                               "|Vgb|=%g has exceeded Vgb_max=%g\n",
+                               vgb, model->BSIM3v32vgbMax);
+                    warns_vgb++;
+                }
+
+            if (vds > model->BSIM3v32vdsMax)
+                if (warns_vds < maxwarns) {
+                    soa_printf(ckt, (GENinstance*) here,
+                               "|Vds|=%g has exceeded Vds_max=%g\n",
+                               vds, model->BSIM3v32vdsMax);
+                    warns_vds++;
+                }
+
+            if (vbs > model->BSIM3v32vbsMax)
+                if (warns_vbs < maxwarns) {
+                    soa_printf(ckt, (GENinstance*) here,
+                               "|Vbs|=%g has exceeded Vbs_max=%g\n",
+                               vbs, model->BSIM3v32vbsMax);
+                    warns_vbs++;
+                }
+
+            if (vbd > model->BSIM3v32vbdMax)
+                if (warns_vbd < maxwarns) {
+                    soa_printf(ckt, (GENinstance*) here,
+                               "|Vbd|=%g has exceeded Vbd_max=%g\n",
+                               vbd, model->BSIM3v32vbdMax);
+                    warns_vbd++;
+                }
+
+        }
+    }
+
+    return OK;
+}

src/spicelib/devices/bsim3v32/bsim3v32def.h

@@ -822,6 +822,13 @@ typedef struct sBSIM3v32model
     double BSIM3v32af;
     double BSIM3v32kf;
 
+    double BSIM3v32vgsMax;
+    double BSIM3v32vgdMax;
+    double BSIM3v32vgbMax;
+    double BSIM3v32vdsMax;
+    double BSIM3v32vbsMax;
+    double BSIM3v32vbdMax;
+
     struct bsim3v32SizeDependParam *pSizeDependParamKnot;
 
     /* Flags */
@@ -1259,6 +1266,13 @@ typedef struct sBSIM3v32model
     unsigned  BSIM3v32WminGiven   :1;
     unsigned  BSIM3v32WmaxGiven   :1;
 
+    unsigned  BSIM3v32vgsMaxGiven  :1;
+    unsigned  BSIM3v32vgdMaxGiven  :1;
+    unsigned  BSIM3v32vgbMaxGiven  :1;
+    unsigned  BSIM3v32vdsMaxGiven  :1;
+    unsigned  BSIM3v32vbsMaxGiven  :1;
+    unsigned  BSIM3v32vbdMaxGiven  :1;
+
 } BSIM3v32model;
 
 
@@ -1814,6 +1828,12 @@ typedef struct sBSIM3v32model
 #define BSIM3v32_CBDB                 792
 #define BSIM3v32_CBSB                 793
 
+#define BSIM3v32_MOD_VGS_MAX          801
+#define BSIM3v32_MOD_VGD_MAX          802
+#define BSIM3v32_MOD_VGB_MAX          803
+#define BSIM3v32_MOD_VDS_MAX          804
+#define BSIM3v32_MOD_VBS_MAX          805
+#define BSIM3v32_MOD_VBD_MAX          806
 
 #include "bsim3v32ext.h"
 

src/spicelib/devices/bsim3v32/bsim3v32ext.h

@@ -29,3 +29,4 @@ extern int BSIM3v32temp(GENmodel*,CKTcircuit*);
 extern int BSIM3v32trunc(GENmodel*,CKTcircuit*,double*);
 extern int BSIM3v32noise(int,int,GENmodel*,CKTcircuit*,Ndata*,double*);
 extern int BSIM3v32unsetup(GENmodel*,CKTcircuit*);
+extern int BSIM3v32soaCheck(CKTcircuit *, GENmodel *);

src/spicelib/devices/bsim3v32/bsim3v32init.c

@@ -66,7 +66,7 @@ SPICEdev BSIM3v32info = {
  /* DEVsenTrunc   */ NULL,
  /* DEVdisto      */ NULL,
  /* DEVnoise      */ BSIM3v32noise,
- /* DEVsoaCheck   */ NULL,
+ /* DEVsoaCheck   */ BSIM3v32soaCheck,
 #ifdef CIDER
  /* DEVdump       */ NULL,
  /* DEVacct       */ NULL,

visualc/vngspice.vcproj

@@ -3904,6 +3904,10 @@
 				RelativePath="..\src\spicelib\devices\bsim3v32\b3v32set.c"
 				>
 			</File>
+			<File
+				RelativePath="..\src\spicelib\devices\bsim3v32\b3v32soachk.c"
+				>
+			</File>
 			<File
 				RelativePath="..\src\spicelib\devices\bsim3v32\b3v32temp.c"
 				>