晶体管建模技术的研究

论文摘要

本文主要进行晶体管建模技术的研究,其主要目的是建立GaAsFET大信号非线性电路模型,给出一个计算机非线性仿真模拟的平台。论文首先从传统的非线性的表征方法入手,对传统的非线性的表征方法进行了归纳总结。在对传统的非线性的表征方法进行总结后,论文提出一种新的非线性表征方法—非线性散射函数,并对其性质进行了一些试探性的讨论。在论文里还讨论了GaAsFET小信号模型参数的提取,对已有的建模方法进行了学习和研究,讨论了优化过程中目标函数的选取等问题,提出了一种复杂电路S参数的计算方法,成功地建立了GaAsFET的小信号模型。在小信号模型的基础上,讨论了晶体管大信号非线性建模。通过脉冲电流法测量GaAsFET的I-V特性,完成GaAsFET大信号非线性模型的建立。在建模的过程中,对原有的电流源模型进行了修正,在不增加高次项的基础得到一种新的修正模型,提高了拟合精度.这种新的模型能够更准确的描述晶体管的大信号特性。对于晶体管大信号的非线性分析有很大的作用和帮助。下一步我们要对此模型用谐波平衡进行大信号非线性分析,计算由于非线性产生的波成分,最后来验证非线性散射函数的理论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本文工作简介
• 1.3 课题来源
• 第二章 非线性的表征技术
• 2.1 引言
• 2.2 非线性电路的特点
• 2.3 非线性电路的表征
• 2.3.1 单音激励下的非线性指标参数
• 2.3.2 双音激励下的非线性指标参数
• 2.3.3 多频音激励下的非线性指标参数
• 2.4 非线性散射函数
• 2.4.1 非线性散射函数的定义
• 2.4.2 非线性散射函数的物理含义
• 2.4.3 非线性散射函数的特性
• 2.4.4 非线性函数之间的关系
• 2.4.5 非线性函数矩阵的归一化表示
• 2.4.6 两端口非线性网络与两端口线性网络连接
• 2¹、Γ₂²、Γ₂³ 的负载的情况'>2.4.7 两端口非线性网络端接反射系数为Γ₂¹、Γ₂²、Γ₂³的负载的情况
• 第三章 晶体管小信号建模
• 3.1 小信号建模方法概述
• 3.2 GaAsMESFET 小信号模型的建立
• 3.2.1 GaAsMESFET小信号等效电路模型的建立
• 3.2.2 GaAsMESFET小信号等效电路模型的S参数的计算
• 3.2.3 小信号模型电路灵敏度的分析
• 3.2.4 目标函数的选取
• 3.2.5 优化方法
• 3.2.6 计算结果及分析
• 第四章 晶体管大信号模型的建立
• 4.1 大信号模型概述
• 4.2 GaAs MESFET 大信号模型电路
• gs'>4.2.1 非线性电流I_gs
• 4.2.2 非线性电流Idg
• 4.2.3 非线性电流Ids
• 4.2.4 非线性电流Cgs
• 4.3 大信号模型中非线性元件的表述
• 4.4 大信号模型参数提取方法
• 4.5 大信号模型修正模型的提出
• 4.5.1 问题的提出
• 4.5.2 问题解决-修正模型的提出
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果