Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Физика->Реферат
В спектрах фотопроводимости полупроводниковых кристаллов непосредственно вблизи края основного поглощения возможно проявление мелких примесно­–дефектн...полностью>>
Физика->Курсовая работа
Микроклимат помещения характеризуется следующими основными показателями: температурой внутреннего воздуха, относительной влажностью воздуха и скорость...полностью>>
Физика->Реферат
Частота электромагнитных колебаний в оптическом диапазоне существенно выше, чем в радиодиапазоне. Например, частота световых колебаний в наиболее осво...полностью>>
Физика->Реферат
Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 в старинном немецком городе Ульме, в Германии но через год семья переселилась в Мюнхен, где отец Альберта, Герм...полностью>>

Главная > Лекция >Физика

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Шумовая схемная модель ПТШ

Анализ составляющих шума субмикронного ПТШ:

  1. Малошумящий режим связан с напряжением на затворе, близком к потенциалу отсечки тока стока. В этом режиме носители под затвором движутся по подложке, преодолев потенциальный барьер канал-подложка и потеряв часть энергии. Это приводит к уменьшению вероятности междолинного рассеяния. Шум, связанный с разогревом носителей является преобладающим в субмикронных ПТШ.

  2. Шум токораспределения при минимален, так как полный ток равен току подложки ( мал). Вклад этой составляющей минимален.

  3. Шум, наведенный на затворе в малошумящем режиме также минимален, так как при увеличении имеет обратную зависимость.

  1. Шум канала также минимален, так как (см. п.1)

Температура электронов (вдоль канала) может быть найдена по формуле:

где – равновесное значение , – константа Больцмана, – энергия (эВ), – равновесное значение (эВ), – заселенность верхних долин, – энергетический зазор между верхней и нижней долинами.

  1. разогревный шум

  2. шум, наведенный на затвор

  3. шум омических контактов

    1. Минимальный коэффициент шума

Минимальный коэффициент шума связан с обеспечением всех необходимых факторов, которые приводят к минимальному значению коэффициента шума. (Выбор электрического режима и условия согласования). Методика расчета минимального коэффициента шума может быть сведена к следующим этапам, учитывая, что выбор оптимальных значений питающих напряжений также приводит к оптимальным значениям шума.

  1. Пересчет локальных шумовых источников ко входу и выходу четырехполюсника, используя принцип суперпозиции для линейных цепей, при этом суммарные токи на входе и на выходе:

  1. Расчет волновых шумовых параметров (- параметров).

  1. В предположении большого усиления , когда шумами нагрузки можно пренебречь, минимальный коэффициент шума запишется:

где ,

  1. Оптимальный коэффициент отражения по входу с учетом согласования входа четырехполюсника определяется:

  1. При допущении об отсутствии влияния нагрузки на шумы на входе, что практически всегда выполняется, то условие согласования на выходе четырехполюсника – это условие передачи максимальной мощности (комплексно-сопряженное согласование). При этом:

    1. Расчет коэффициента усиления по мощности и коэффициента устойчивости

По рассчитанным при условии минимального шума и рассчитываются оптимальные значения и , обеспечивающие минимум шума (могут быть и ).

; где .

т.е. это такие нагрузки, которые необходимо обеспечить на входе и на выходе четырехполюсника. При стандартном сопротивлении генератора и нагрузки для получения на входе и на выходе четырехполюсника , необходимо использовать согласующие трансформаторы (согласующие цепи).

При известных , , сопутствующий коэффициент усиления:

,

где – матрица проводимости четырехполюсника.

Коэффициент устойчивости:

где .

    1. Анализ неоднородностей субмикронных полевых структур

Это актуально, так как при субмикронных размерах неоднородности могут быть сравнимы с рамерами структуры.

В реальных структурах (активных и пассивных) имеют место неоднородности, возникающие вследствие технологических погрешностей их изготовления. Их учесть можно, например, представляя транзистор в виде некоторой дискретной структуры вдоль третьей координаты (ширины затвора). Тогда каждая из секций будет описываться своим набором физико-топологических параметров и соответственно, Y-матрицей. Т.е. структура представляется в виде параллельно-соединенных четырехполюсников:

Параметры (геометрические, физические) в каждой секции могут задаваться либо детерминированной функцией, либо случайным образом (по соответствующему закону распределения – нормальному, равномерному, т.д. по методу Монте-Карло).

После получения результирующей Y-матрицы высокочастотные параметры рассчитываются известными методами.

    1. Уравнения для учета распределенных эффектов в полевых структурах

здесь – погонное сопротивление затворной линии передачи, а – параметры погонной матрицы проводимости активной области транзистора, т.е. матрицы проводимости активной области транзистора, , т.е. матрицы проводимости ПТШ (без учета сопротивления металлизации затвора) единичной ширины.

Первое уравнение характеризует падение напряжения на участке затворной линии . Два других уравнения устанавливают связь между токами и напряжениями на четырехполюснике дифференциальной секции транзистора.

Уравнения записаны в предположении эквипотенциальности стока и истока (т.е. их сопротивления растекания пренебрежимо малы).

Уравнения записаны для трех переменных: тока стока и затвора , а также напряжение затвор-исток .

Активная область ПТШ описывается схемной моделью с сосредоточенными параметрами, которая учитывает свойства линии на полупроводниковой подложке, в которой происходят дрейф горячих носителей. Распространяющаяся электромагнитная волна локализуется в области пространственного заряда под затвором (низкопроводящая область, близкая по своим свойствам к диэлектрику). Проникновение поля в обедненный слой подложки ограничивается высокопроводящим слоем канала.

    1. Решение уравнений распределенной модели ПТШ

Первые два уравнения п.5.6 можно рассматривать как систему уравнений для определения и . Разделение переменных осуществляется повторным дифференцированием и последующей перекрестной подстановкой. Обозначая , получим

Решение уравнений можно представить в форме:

(*)

Подставим эти решения в одно из исходных уравнений первого порядка. Приравнивая слагаемые при одинаковых функциях, получим связь между двумя парами постоянных:

Здесь по аналогии с длинными линиями, соответствует значению волнового сопротивления.

Еще две постоянные интегрирования можно найти из условий и . Подставляя в уравнения (*) получим:

В итоге выражения, характеризующие распределение амплитуд напряжения и тока, можно представить в форме:

Полученные функции позволяют установить связь амплитуд входного и выходного токов для транзистора в целом с амплитудами напряжений.

Из последнего выражения для при получим:

Подставляя в третье уравнение исходной системы (п.5.6), интегрированием по всей ширине затвора получим выражение для полного тока стока:

Два последних уравнения связи и с и позволяют перейти к параметрам сосредоточенной модели транзистора без учета сопротивления металлизации затвора:

    1. Уравнения и матрица проводимости затворной линии

Выражения, описывающие распределения амплитуд напряжения и тока (подставляя выражения для и в систему (*):

Полученные функции позволяют установить связь амплитуд входного и выходного токов для транзистора в целом с амплитудами напряжений.

Из последнего выражения для при получим:

Подставляя в третье уравнение исходной системы (п.5.6), интегрированием по всей ширине затвора получим выражение для полного тока стока:

Два последних выражения представляют из себя уравнения четырехполюсника, в которых коэффициенты при и представляют элементы матрицы проводимости распределенного четырехполюсника:



Похожие страницы:

  1. Электронные цепи СВЧ (конспект) Add (2)

    Лекция >> Физика
    ... используя принцип суперпозиции для линейных цепей локальные шумовые источники шума пересчитываются ...
  2. Электронные цепи СВЧ (конспект) Add (1)

    Лекция >> Физика
    Параметры матрицы рассеяния могут быть рассчитаны по известной матрице проводимости четырехполюсника по формуле: , где – единичная матрица. Необходимо отметить важную особенность параметров матрицы рассеяния, связанную с направлением прохождения сигнала. ...
  3. Расчет и проектирование диода Ганна

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... служит для предотвращения проникновения СВЧ- колебаний в цепь источника питания. Низкодобротный ... Конденсатор служит для разделения цепей питания и СВЧ- тракта. Напряжение ... конспект лекцій, 2002г , 99 стр. В.М.Березин, В.С.Буряк «Электронные приборы СВЧ», ...
  4. Радиоприемные устройства. Конспект лекций

    Конспект >> Коммуникации и связь
    ... СЧ, ВЧ, ОВЧ, УВЧ, СВЧ, а также приемники оптического диапазона. ... виды и характеристики ВЦ Входной цепью (ВЦ) называется цепь, соединяющая антенну с первым ... передачи входной цепи? 8. Как осуществляется электронная перестройка контуров входной цепи? Каковы ее ...
  5. Вища фізика. Конспект лекцій

    Реферат >> Физика
    Частина 1. Механіка. Тема 1. Вступ. Кінематика поступального руху. Вступ. Кінематика поступального руху (2 год.) Мета: Ввести основні поняття механіки. План Елементи кінематики. Поступальний рух. Радіус-вектор, траєкторія, шлях, переміщення Швидкість, ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0068378448486328