检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：竺贵强中国科学技术大学

学位级别：博士

氮化镓(GaN)高电子迁移率(High Electron Mobility Transistor,HEMT)晶体管具有工作频率高、输出功率密度大、功率效率高等特点,已经广泛应用于雷达、卫星、5G等通信系统中。准确、简单、可缩放、物理意义清晰的器件模型对电路设计、器... 详细信息

氮化镓(GaN)高电子迁移率(High Electron Mobility Transistor,HEMT)晶体管具有工作频率高、输出功率密度大、功率效率高等特点,已经广泛应用于雷达、卫星、5G等通信系统中。准确、简单、可缩放、物理意义清晰的器件模型对电路设计、器件优化都至关重要。工作在W波段(75～110 GHz)的GaN HEMT器件,由于寄生效应复杂,模型参数变得不易提取,模型的高频精度和缩放性都有待改进。2017年新兴的GaN HEMT准物理区域划分(Quasi-Physical Zone Division,QPZD)模型具有参数少、准确性高、物理意义明确等特点,但模型的表达式和参数提取方面仍存在问题,显著的短沟道效应在模型中也缺乏考虑。因此,面对短沟道GaN HEMT器件的高频应用,以及对准确、简洁、物理意义明确的大信号模型的需求,建立可应用到W波段、包含主要短沟道效应的准物理大信号模型具有重要意义。本文基于国产0.1 μm工艺,对毫米波GaN HEMT功率器件的准物理大信号模型进行了深入研究:1.毫米波小信号模型研究。针对W波段小信号寄生效应复杂的问题,提出了新的模型等效电路和参数提取方法。该等效电路引入了总线抽头,并将寄生部分划分为总线、总线抽头、栅/漏指三部分,物理意义清晰且便于寄生参数的缩放。针对模型参数变多,不易提取的问题,对于寄生电容参数,提出了三种新的电磁仿真结构,通过全波电磁仿真提取寄生电容;对于寄生电感参数,通过测试与解析表达式相结合的方法进行提取,所提取出的参数值跟器件的物理尺寸更相符。通过不同尺寸GaN HEMT器件的验证结果表明,模型在1～110 GHz范围内具有较高的精度,平均误差在5%～8%之间。2.基于区域划分的GaN HEMT准物理大信号模型研究。针对原QPZD模型表达式不准确、拟合参数多、参数提取困难的问题,提出了新的模型表达式和参数提取方法;针对原模型无法模拟短沟道漏端引入的势垒降低(Drain Induced Barrier Lowing,DIBL)效应的问题,提出了新的DIBL效应的模型。在不含DIBL效应的情况下,核心漏源电流Ids的模型参数由原来的16个减少至14个,且拟合参数更少,提参方法更简单、准确,模型物理意义更明确,跟经验基的Angelov以及物理基的表面势模型相比,模型参数少50%以上。经测试数据验证,所建立的完整大信号模型,能够准确地模拟器件的S参数、直流、输出功率、增益及功率附加效率等特性。3.毫米波GaN HEMT大信号缩放模型的研究。针对传统缩放规则对晶体管寄生部分表征不准确的问题,提出了新的寄生参数缩放规则,引入了总线抽头的缩放,并对总线寄生电容、电感、栅/漏指电感的缩放规则进行了修正,建立了完整的大信号缩放模型。通过不同栅宽、栅指数量的GaN HEMT器件的验证结果表明,本文所提出的缩放模型,可以准确模拟不同尺寸器件的S参数、直流、输出功率、增益及功率附加效率等特性。

关键词： GaN HEMT W波段准物理区域划分大小信号模型缩放模型

来源：评论

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带阻容负载的能量存储系统建模与稳定性分析

引用

系统仿真学报 2010年第3期22卷 733-737页

作者：张逸成吴璐璐胡晓军梁海泉同济大学电信学院控制理论与控制工程专业上海201804

阻容负载提高了能量存储系统阶次,对稳定性不利。为分析其稳定性,建立了降压模式下带阻容性负载的状态空间平均模型、小信号与大信号等效电路模型;通过分析小信号模型进行了系统补偿,提高了稳定裕量;通过大信号模型验证了补偿系统在大... 详细信息

阻容负载提高了能量存储系统阶次,对稳定性不利。为分析其稳定性,建立了降压模式下带阻容性负载的状态空间平均模型、小信号与大信号等效电路模型;通过分析小信号模型进行了系统补偿,提高了稳定裕量;通过大信号模型验证了补偿系统在大扰动下的稳定性。针对Simulink中无理想交直流变压器模块,提出了一种理想交直流变压器模型构造方法,还提出了一种新颖的基于此构造方法的负载参数动态仿真模型,可解决Simulink中动态参数负载仿真困难问题。这里建立的阻容性负载模型精度可与宏模型基本一致,但仿真效率远高于宏模型。

关键词：阻容负载稳定性大小信号模型参数动态仿真动态负载

来源：评论

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