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:

Модели компонентов цепей СВЧ.

    1. Особенности схемных моделей активных компонентов на СВЧ.

Рассмотрим особенности схемных моделей на примере моделей арсенидгалиевых полевых транзисторов.

Схемная модель позволяет, при известных ее параметрах, рассчитать выходные сигнальные и шумовые характеристики.

  1. Простейшая схемная модель:

  1. На ВЧ.

– входная емкость;

– проходная емкость;

– выходная емкость;

– индуктивности выводов.

Чаще всего используются схемные модели с сосредоточенными параметрами, которые определяются по физико-топологической модели (содержащей уравнения Пуассона, уравнение непрерывности тока, уравнения движения, уравнения сохранения импульса и энергии).

  1. На СВЧ и КВЧ.

При этом размеры компонентов малы и необходимо учитывать субмикронные эффекты:

  • эффект всплеска дрейфовой скорости;

  • квазибаллистический эффект (эффект короткого канала);

  • шунтирующее влияние подложки;

  • пролетный эффект (эффект запаздывания фазы сигнала);

  • распределенный характер (волновые процессы) затворной линии – эффект третьего измерения.

    1. Анализ физических процессов в субмикронном ПТШ.

Область сильного электрического поля в субмикронных ПТШ локализуется у стокового края затвора. Процессы накопления носителей заряда связаны с разогревом и междолинным переносом, сужением проводящего канала. Доля энергичных носителей, перешедших в подложку и потерявших часть энергии увеличивается по мере перекрытия канала. При этом вероятность междолинного рассеяния уменьшается, что приводит к уменьшению в среднем температуры электронного газа и к ослаблению междолинного шума.

    1. Схемная модель субмикронного полевого транзистора.

– индуктивности контактов;

– зависимый источник, управляемый напряжением на емкости ;

– сопротивления омических контактов затвора, истока, стока;

– входная, проходная, выходная емкости (активной области);

– проводимость подложки.

Малосигнальными параметрами являются: .

Данная цепь не содержит паразитных (внешних) элементов. Эти цепи особенно важны для расчета характеристик на СВЧ и КВЧ.

Модель субмикронного ПТШ на КВЧ:

    1. Расчет малосигнальных (динамических) крутизны и выходной проводимости.

Формула для полного дифференциала тока стока:

.

Переходя от дифференциалов к конечным приращениям

необходимо давая приращения и , следить за изменением напряжения с учетом и .

Перепишем исходное уравнение в конечных разностях:

(*) , где . ()

Изменение тока стока на величину при постоянном потенциале затвора вызовет изменение потенциалов в точках и так, что ; .

Из (*) получим:

(**) (учтем знак )

Давая приращение при постоянном токе стока () на основании (*) получим:

(***)

Для нахождения параметров и необходимо совместно решить уравнения (**) и (***).

Динамическая крутизна , являющаяся параметром схемной модели, должна учитывать запаздывание фазы изменения тока за счет конечного времени пролета электронов в канале:

,

а также то обстоятельство, что непосредственно управляющее напряжение источника напряжения является лишь частью входного напряжения на цепочке . Поэтому:

,

т.е. динамическая крутизна является, в общем случае, комплексной величиной, и также:

    1. Расчет малосигнальных входной и проходной емкостей, параметров домена.

Так как весь заряд ионизированных доноров в обедненной области зависит от потенциалов затвора и стока , то:

Применяя подход, аналогичный описанному при определении и для и :

  1. )

  2. )

Сопротивления домена и емкости определяются через изменение заряда и изменение падения напряжения на области домена , которые получаются при изменении тока стока на величину при постоянном напряжении затвора.

.

    1. Особенности конструкции ПТШ.

Конструкции ПТШ, применяемые в малошумящих усилителях:

Hewlett Pakcard

HP (США)

Seamens (ФРГ)

NEC (Япония)

Конкретный тип конструкции связан с типом усилителей ­– наиболее характерны - маломощные (малошумящие усилители – МШУ) и усилители мощности (многосекционные транзисторные структуры).

При расчете многосекционных ПТШ при расчете результирующей матрицы необходимо суммировать –матрицы отдельных секций.

Мощный ПТШ:

Конкретный вид топологии ПТШ определяется типом согласующих цепей.

    1. Расчет паразитных параметров субмикронного ПТШ.

  1. Как правило, металлизация затвора описывается комплексным сопротивлением ,

где ,

– удельное сопротивление металлизации затвора,

– толщина слоя металлизации.

Для алюминиевого затвора с учетом скин-эффекта:

где – частота [ГГц], (мкм), – ширина одного пальца,

– общая ширина затвора

– глубина скин-слоя, , – магнитная проницаемость на частоте .

(для алюминиевого затвора глубина скин-слоя составляет 1,4 – 1,9 мкм на частоте 2 ГГц).

  1. Сопротивление омических контактов стока и истока.

; .

где – высота слоя обеднения

– подвижность носителей канала.

где – полный эллиптический интеграл первого рода,

(GaAs)

дополнительная функция

.

– величина зазора конденсатора, образованного контактными площадками.

– длины контактных площадок.

4. Полное сопротивление выводов (Au) с учетом скин-эффекта.

, где – длина, – радиус поперечного сег.



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 0.0013930797576904