导读:本文包含了大信号模型论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献，主要关键词:模型,信号,物理,波段,参数,等效电路,功率放大器。
大信号模型论文文献综述写法
王延庆[1]（2019）在《AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管大信号模型研究》一文中研究指出20世纪50年代以来,硅一直都是半导体领域中最重要的材料,而随着微电子技术的不断发展,硅基功率器件性能接近其理论极限,改善速度已经放缓。为了满足半导体器件在更高频率、更大功率条件下工作,以氮化镓(GaN)为代表的第叁代半导体材料登上产业舞台,由于GaN材料有很多优点,已被公认为最有希望用于下一代功率器件的材料。特别是随着5G时代的到来,GaN基器件会引起更多人的关注,AlGaN/GaN高电子迁移率.晶体管(AlGaN/GaN HEMTs)作为GaN基器件的代表,目前也已经实现商业化,AlGaN/GaNHEMT器件已经在众多领域得到应用,尤其是微波、大功率行业。AlGaN/GaN HEMTs的应用离不开电路设计,器件模型对于电路设计更是有着重要的作用,针对以上问题我们对AlGaN/GaN HEMTs建模做了一系列工作,主要包括·:1.AlGaN/GaN HEMT器件电流-电压(I-V)特性物理模型AlGaN/GaN HEMT器件物理模型是建立AlGaN/GaN HEMT器件模型的重要基础,AlGaN/GaN HEMT器件物理模型包括Ⅰ-Ⅴ特性(器件输出特性曲线)和电容-电压(C-V)特性。极化是GaN材料体系具有的重要特征,AlGaN/GaN HEMT器件工作时,异质结界面处极化电荷不均匀分布,沟道电子会受到极化库仑场(PCF)散射的影响,PCF散射作为AlGaN/GaN HEMT器件载流子的重要散射机制,其对AlGaN/GaN HEMT器件特性产生重要影响。我们首次将PCF散射效应引入到了AlGaN/GaN HEMT器件Ⅰ-Ⅴ特性物理建模中:结合我们制备的AlGaN/GaN HEMT器件,利用极化库仑场散射理论,分析计算不同栅源偏压VGS下,栅下沟道载流子低场迁移率(μ)变化和栅源寄生串联电阻(Rs)、栅漏寄生串联电阻(RD)的变化,由此模拟计算得到的AlGaN/GaN HEMT器件Ⅰ-Ⅴ输出特性曲线与测试得到的Ⅰ-Ⅴ输出特性曲线吻合的很好,从而明确了极化库仑场散射效应在AlGaN/GaN HEMT器件Ⅰ-Ⅴ特性物理模型中的重要作用,建立了包括极化库仑场散射效应的AlGaN/GaN HEMT器件Ⅰ-Ⅴ特性物理模型。2.AlGaN/GaN HEMT小信号等效电路参数提取制备了亚微米栅长的AlGaN/GaN HEMT器件,采用15元件等效电路模型进行小信号参数提取,根据测量的小信号S参数提取了各个元件的值,结合极化库仑场散射效应,我们采用热场法提取的栅源寄生串联电阻值、栅漏寄生串联电阻值会随偏置点的变化而变化,其进一步表明极化库仑场散射效应对AlGaN/GaN HEMT器件特性有重要的影响。3.AlGaN/GaN HEMT器件非线性等效电路建模为了更好地与电子设计自动化(EDA)软件结合,采用Curtice立方模型拟合器件Ⅰ-Ⅴ输出曲线,结合提取的器件参数和大信号等效电路结构,采用符号定义器件(symbolic defined devices,简称 SDD)建立AIGaN/GaN HEMT器件大信号模型。将建好的模型嵌入直流和S参数仿真电路,通过仿真得到模型的I-V输出特性曲线和小信号S参数,与实际器件测量得到的Ⅰ-Ⅴ输出特性曲线和小信号S参数对比,证明我们建立的模型与实际器件符合的较好。4.GaN HEMT器件线性度研究采用Cree公司的CGH60008D、CGH60015D、CGH60030D GaN HEMT器件大信号模型,通过ADS(EDA软件,全称为Advanced Design System)谐波仿真,得到叁种不同栅宽器件在不同频率下的功率增益、效率、1dB压缩点等参量,研究频率和栅宽对器件线性度的影响。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-29）
姚源,张巍,陶洪琪,徐跃杭[2]（2019）在《基于准物理区域划分(QPZD)的毫米波GaN HEMT大信号模型研究》一文中研究指出基于0.15μm GaN HEMT工艺,建立了基于区域划分原理的GaN HEMT准物理基区域划分(QPZD)大信号模型,DC-Ⅳ、多偏置S参数和大信号特性表明晶体管模型具有很高的精度。所建的QPZD大信号模型在32-38GHz MMIC功放应用中表明,仿真与实测结果Pout(>15W)、PAE(>25%)和Gain(>15dB)吻合较好。本文成果对高性能GaN MMICs优化设计有很好的指导意义。(本文来源于《2019年全国微波毫米波会议论文集（下册）》期刊2019-05-19）
李宜含,徐锐敏,延波,徐跃杭[3]（2019）在《AlGaN/GaN HEMT QPZD大信号模型参数提取研究》一文中研究指出物理基的紧凑模型具有拟合参数少,物理意义较为明确等优点,本文针对0.25μm栅长的AlGaN/GaNHEMT开展了准物理基区域划分(QPZD)大信号模型参数提取研究,该模型能反映器件工作的物理机理,又可集成于电路仿真软件中进行大信号谐波平衡仿真,模型在0.1～40GHz内与实测结果吻合良好。(本文来源于《2019年全国微波毫米波会议论文集（下册）》期刊2019-05-19）
李有达,徐跃杭[4]（2019）在《金刚石基GaN HEMT器件准物理基分区大信号模型研究》一文中研究指出对于半导体功率器件,一个准确高效的器件模型对提高集成电路设计效率和精度是至关重要的。本文基于金刚石衬底的0.25um AlGaN/GaN HEMT,建立了0～40GHz准物理基分区大信号模型,通过与实测IV、Pout、Gain、PAE结果的拟合,验证了热阻仿真的有效性。(本文来源于《2019年全国微波毫米波会议论文集（下册）》期刊2019-05-19）
王秋平[5]（2019）在《CMOS晶体管毫米波大信号模型研究》一文中研究指出智能家居、移动手机等无线通信设备的市场需求使得射频集成电路步入了高速发展的进程。成熟且低成本的CMOS工艺在集成度、截止频率方面都显现出了其巨大的应用价值。随着CMOS工艺节点不断减小,其截止频率不断增大,器件工作在高频时呈现出的电磁效应以及谐波反应也更为复杂。在电路设计阶段,仿真对于提升集成电路的性能和成功率都有着极为重要的作用。晶体管Spice模型对电路的仿真结果有着直接的影响。因此,准确的器件模型是电路设计的根本。如何获取准确的高频器件模型成为了研究的关键所在。本文围绕晶体管的非线性大信号模型进行了一系列的研究工作,旨在于提升晶体管模型的精度。首先,对晶体管的去嵌入方法进行归纳和对比后,本文提出了一种改进的openshort去嵌入等效电路模型。该模型考虑了open去嵌结构中的金属过孔的损耗和各端口不同层金属之间的电容耦合效应,考虑了short去嵌结构中的端口耦合效应。测试去嵌入结构后,将模型结果与测试数据对比,对比结果表明新型的open-short模型的精度得到了提高。Open的散射参数的RMSE在0.0145以内,Short模型的RMSE在0.0082以内。其次,考虑到沟道电流磁场效应在晶体管尺寸较大时的不可忽略性,本文提出了一种改进的晶体管小信号等效电路模型。在模型中,用一个串联的RL支路来表征沟道电流磁场效应。通过与经典小信号模型进行对比,该模型在0-2GHz频段内显着提升了精度。S参数的均方根误差在0.063以内。在小信号等效电路的基础上,本文对大信号非线性模型进行了相关研究和改进。首先建立并改进了非线性电容模型,在小信号模型、电流模型和电容模型的基础上完成了晶体管的大信号模型。为了验证大信号模型,制造并测试了晶体管的芯片,结果证明该大信号模型在输出功率、增益和附加功率效益上都达到了较高精度。输出功率均方根误差(RMSE)小于0.233dBm,PAE的RMSE小于0.65%,增益的RMSE小于0.23 dB。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
张佳琪[6]（2019）在《微波GaN HEMT物理基大信号模型参数提取方法研究》一文中研究指出随着通信设备、雷达等系统对器件大功率输出特性需求的逐步增加,第叁代半导体材料应运而生。GaN作为第叁代半导体材料中的代表材料,具有高电子迁移率、高击穿电场、高热导率等特性,相对于硅基或砷化镓等传统材料,基于GaN工艺所设计的功率器件在高效率大功率方面具有更广泛的应用前景~([1])。准确的大信号模型对器件的电路设计具有重要意义,非线性电流-电压(I-V)模型作为器件大信号模型的核心,其模型参数的提取是器件大信号建模的基础。快速准确的参数提取方法不仅能够提高建模的效率,而且能够缩短电路设计的周期。针对器件物理基模型参数快速提取的方法,本文研究内容如下:1.基于表面势的GaN HEMT等效电路I-V模型参数提取方法研究基于GaN HEMT器件的表面势理论,首先推导出了可正确反映器件特性的非线性漏源电流I_(ds)的表达式,利用器件的S参数实测数据,建立器件的小信号等效电路模型,继而提出了一种流程化的I-V模型参数提取方法。该方法的主要思想是将模型参数按照是否具有明确的物理意义先分类,再逐步提取;具体的参数提取过程通过编程实现,将提取结果与器件直流特性实测数据进行对比,得到所建立的I-V模型能够准确模拟出器件的直流特性。再建立器件的C-V模型,最后对器件大信号模型进行验证,证明该参数提取方法具有较高精度。2.基于区域划分的GaN HEMT大信号等效电路模型参数提取方法研究区域划分模型的优势在于漏源电流的表达式较为简单,模型参数少,且具有更高的仿真收敛性。基于分区模型理论,本文基于栅长0.25μm的GaN HEMT工艺线,建立了器件的物理基大信号模型,模型参数的提取通过编程实现。通过对比仿真实测结果,验证了模型的有效性。为了进一步验证模型的工程应用性,本文将该模型应用于一款X波段GaN MMIC功率放大器的电路分析中,利用该模型得到电路仿真结果与功率放大器的实测结果吻合度较高,说明该模型精度较高,可用于电路的设计与分析。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
李俊峰,赵晓冬,郭芳金,王维波,徐跃杭[7]（2018）在《基于大信号模型的W频段功放设计》一文中研究指出本文基于国产的SiC衬底的0.1um AlGaN/GaN HEMT,建立了W波段GaN HEMT热电模型,利用所建的大信号模型设计出了W波段的MMIC功放。结果显示本文所建的W波段的大信号模型能很好的预测所设计的芯片性能;芯片在92GHz-96GHz频率范围内,输出功率大于30dBm输出,功率附加效率为17.5%,其中输入功率为20dBm,V_(ds)=15V,V_(gs)=-2V。(本文来源于《2018年全国微波毫米波会议论文集(下册)》期刊2018-05-06）
Mehdi,Khan[8]（2018）在《GaN HEMT大信号模型与高功率放大器验证》一文中研究指出移动通信推动了射频微波半导体器件和电路技术的多项进步。这些进步不仅促成了移动通信革命,也为电路和系统设计人员提供了许多各种各样的用于产品实现的方法和途径。设计人员通过简单地优化GaN集成电路以实现饱和输出功率和更高效率的时代早已过去,今天的电路和系统工程师必须更多地了解产品开发的整个过程。例如器件物理学,建模,表征,电路设计,体系结构和应用,信号调制格式,测量和行业标准等都是成功设计现代接收和传输组件所需的。在许多工程和设计的决定的时候,必须考虑到成本平衡,性能和周期时间以及同时满足具有挑战性的产品规格。具体的例子比如选择最佳的半导体技术,器件特性和建模,电路架构,线性化策略以及整体系统级考虑。微波晶体管建模的重要性来自于晶体管是高频电路中的关键部件,高频电路是现代无线通信系统例如移动设备等的核心。目前,我们正在见证无线通信应用的激增以及晶体管技术的不断进步,这些技术使高频晶体管建模成为人们非常感兴趣的热门话题。此外,GaN HEMT等宽带隙半导体在电路,设计和生产方面都非常出色。与高线性度和高效率功率放大器一样,AlGaN/GaN HEMT将GaN的材料特性与HEMT的工作原理相结合,因此是非常有前途的宽带隙器件。本论文首先通过结合陷阱效应提供了一个改进的Angelov大信号模型,将其添加到CAD工具库中,用于更稳定的电路设计。其次,使用改进的CAD工具为未来的5G移动应用设计功率放大器。最后,还将BPRTD二极管的通用信号模型从指数型转换为2D型材料RTD的正切双曲线型。本论文第一部分介绍了大信号模型的Angelov提取方法。并描述了 GaN HEMT晶体管提取参数的顺序,最后在CAD库中实现了晶体管模型来设计高功率放大器。第一部分还介绍了用于小型和大型信号分析的去嵌入技术。本论文的第二部分着重介绍一种新的Angelov模型,用于提取GaN HEMT晶体管大信号模型的直流部分,具有陷阱效应和自热效应。现有的Angelov模型缺乏陷阱效应。与市场上现有的模型如EEHEMT,Stratz和Angelov提取方法相比,这种表现出良好的准确性和稳定性。将改进的Angelov模型提取方法与Angelov旧的方法进行了比较,后者仅有自热效应和频散现象,但没有陷阱效应。最后,利用陷阱影响修正了 Angelov漏极电流方程,给出了具有陷阱效应的大信号模型的新概念。在论文第叁部分中,介绍了 Doherty功率放大器设计,使用新的大信号模型以及较早的Angelov大信号模型,以实现高PAE,高线性功率和5G应用的增益。在论文第四部分,通过指数变换,建立了更符合实际结果的正切双曲线函数以表示二维材料黑磷BP的模型。总之,本论文主要内容为,采用具有陷波效应的增强型Angelov GaN HEMT大信号模型来设计用于未来无线5G通信的功率放大器。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-01）
闻彰[9]（2018）在《微波GaN HEMT大信号模型参数提取研究》一文中研究指出氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMTs)因其工作频率高、输出功率密度大、效率高等特点,已成为目前微波功率器件的研究热点,并广泛应用于雷达、通信等电子系统。微波GaN HEMT器件的大信号模型是电路设计的前提,并且对提高电路性能、优化器件工艺和结构具有重要的指导作用。然而,目前GaN HEMT大信号等效电路模型多为经验基和半经验基模型,为了表征器件显着的自热效应、陷阱效应、高低温效应等,通常包含大量拟合参数,导致模型参数提取难度大、建模周期长、无法适应工艺的不断更新和改进。因此,为了提高建模效率、缩短器件和电路的研制周期、充分发挥GaN器件的优势、推动GaN器件和电路的进一步发展,亟需研究GaN HEMT大信号模型参数快速提取方法。本文针对国产微波GaN HEMT器件,深入研究了经验基大信号模型的快速参数提取方法、新兴准物理大信号模型和大信号统计模型的建模及参数提取方法,主要研究内容包括:1.GaN HEMT小信号模型参数提取方法研究。针对小信号模型参数提取中外层寄生元件误差累积会降低内层寄生元件提取精度的问题,提出了一种提取寄生参数的迭代算法。该算法每次迭代使用比前一次更准确的外层寄生元件值进行去嵌和提取内层寄生元件,从而逐步消除外层寄生元件的误差累积对内层寄生元件提取精度的影响,最终使所有寄生元件值收敛于最优解。0.25μm工艺GaN HEMT器件的验证结果表明,通过十次以内的迭代可将0.1~40 GHz的S参数误差降低40%,有效提高了小信号建模的精度。2.GaN HEMT经验基大信号模型参数提取方法研究。针对GaN HEMT自热效应、陷阱效应复杂,漏源电流I_(ds)模型参数提取步骤繁琐、难度大等问题,提出了一种解析的流程化参数提取方法。该方法首先根据模型参数的意义对表征自热效应、陷阱效应的参数进行分块,再通过最小二乘拟合不同静态偏置点的脉冲I-V转移特性曲线提取各分块的参数,从而实现了分步、解析地提取I_(ds)模型的每一个参数。在Angelov模型的应用结果表明,采用该方法提取的大信号模型能够准确模拟器件的直流I-V、多静态偏置脉冲I-V、多偏置S参数、阻抗等特性,大信号模型在X和Ku波段的输出功率和功率增益精度大于95%,功率附加效率精度大于90%。所提出的大信号模型参数提取方法嵌入了自主研发的“微波器件建模与分析软件”,极大提高了大信号模型参数提取的效率,实现了GaN HEMT经验基大信号模型参数的高效率全自动提取。3.基于区域划分的GaN HEMT准物理大信号模型及参数提取研究。GaN HEMT新兴物理基等效电路模型与Angelov等经验模型相比,包含更少的拟合参数,具有明确的物理意义,能够指导器件结构优化,然而现有的新兴物理基等效电路模型存在精度不足、收敛性欠佳等问题。本文提出了一种基于区域划分的准物理(Quasi-Physical Zone Division,QPZD)大信号模型,结合区域划分方法和表面势理论,突破了GaN HEMT器件自热效应、高低温效应和陷阱效应的准确解析建模。0.15μm工艺不同栅宽GaN HEMT器件的验证结果表明,所建立的模型能够准确模拟器件大信号功率、效率、增益、叁阶交调、阻抗等特性。该模型进一步在Ka波段功放单片电路设计中进行了验证,结果表明,在32~38 GHz的频率范围内,模型的输出功率和功率附加效率精度均大于94%,推进了物理基大信号模型的工程化应用。本文提出的模型与Angelov经验模型相比拟合参数数量减少了55%,与最新报道的物理基表面势模型相比参数数量减少了20%,并具有收敛性好、物理意义明确等优点。4.微波GaN HEMT全物理参数大信号统计模型及参数提取研究。针对现有的GaN HEMT经验基统计模型存在拟合参数过多、过度依赖器件测试和参数提取方法等问题,本文基于QPZD模型提出了一种全物理参数大信号统计模型建模方法,所建立的统计模型包含势垒层厚度、电子饱和速度、电子面密度和临界电场等物理参数。该方法结合了主成分分析和因子分析方法,并能够避免从原始数据集中丢失信息,所建立的统计模型能够准确模拟GaN HEMT器件物理参数的均值、方差、相关性,以及器件电流、跨导、夹断电压等性能指标的概率密度,可直接用于工艺参数分析。进一步地,该统计模型在32~38 GHz功放单片电路设计中的验证结果表明,输出功率和效率均值的精度大于95%。该统计模型既可用于从物理上统计分析工艺波动对器件性能的影响以改善器件工艺和稳定性,还可集成于大信号模型中用于电路设计的成品率分析,对推进工艺-电路协同设计具有较高的指导意义。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-01）
韩克锋,蒋浩,秦桂霞,孔月婵[10]（2018）在《一种紧凑的GaN高电子迁移率晶体管大信号模型拓扑》一文中研究指出GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)以其复杂的器件特性使其大信号建模变得十分困难,尽管EEHEMT、Angelov等模型结构曾经成功应用于Ga As HEMT/MESFET的大信号模型,但当它们被用于GaN HEMT建模时却不再准确和完备.面向GaN HEMT器件的大信号模型,本文提出了一种紧凑的模型拓扑,此模型拓扑综合了GaN HEMT器件的直流电压-电流(I-V)特性、非线性电容、寄生参数、栅延迟漏延迟与电流崩塌、自热效应以及噪声等特性.经验证此模型拓扑在仿真中具有很好的收敛性,适用于GaN HEMT器件的大信号模型的建立,满足GaN基微波电路设计对器件模型的需求.(本文来源于《电子学报》期刊2018年02期）
大信号模型论文开题报告范文
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
基于0.15μm GaN HEMT工艺,建立了基于区域划分原理的GaN HEMT准物理基区域划分(QPZD)大信号模型,DC-Ⅳ、多偏置S参数和大信号特性表明晶体管模型具有很高的精度。所建的QPZD大信号模型在32-38GHz MMIC功放应用中表明,仿真与实测结果Pout(>15W)、PAE(>25%)和Gain(>15dB)吻合较好。本文成果对高性能GaN MMICs优化设计有很好的指导意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
大信号模型论文参考文献
[1].王延庆.AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管大信号模型研究[D].山东大学.2019
[2].姚源,张巍,陶洪琪,徐跃杭.基于准物理区域划分(QPZD)的毫米波GaNHEMT大信号模型研究[C].2019年全国微波毫米波会议论文集（下册）.2019
[3].李宜含,徐锐敏,延波,徐跃杭.AlGaN/GaNHEMTQPZD大信号模型参数提取研究[C].2019年全国微波毫米波会议论文集（下册）.2019
[4].李有达,徐跃杭.金刚石基GaNHEMT器件准物理基分区大信号模型研究[C].2019年全国微波毫米波会议论文集（下册）.2019
[5].王秋平.CMOS晶体管毫米波大信号模型研究[D].电子科技大学.2019
[6].张佳琪.微波GaNHEMT物理基大信号模型参数提取方法研究[D].电子科技大学.2019
[7].李俊峰,赵晓冬,郭芳金,王维波,徐跃杭.基于大信号模型的W频段功放设计[C].2018年全国微波毫米波会议论文集(下册).2018
[8].Mehdi,Khan.GaNHEMT大信号模型与高功率放大器验证[D].中国科学技术大学.2018
[9].闻彰.微波GaNHEMT大信号模型参数提取研究[D].电子科技大学.2018
[10].韩克锋,蒋浩,秦桂霞,孔月婵.一种紧凑的GaN高电子迁移率晶体管大信号模型拓扑[J].电子学报.2018