微波器件噪声参数的测量方法

作为微波低噪声器件研制和应用的一项关键技术,噪声参数的测量工作引起行业的广泛关注。论述了噪声参数测量原理,研究了测量系统校准方法,分析了噪声源的反射系数、噪声温度,阻抗调配器的反射系数、S参数、增益,接收机的反射系数、噪声功率等20余项物理量对噪声参数测量的影响,对比了直接冷源法和简化冷源法在接收机传输增益测量中的优缺点,提出了改进型冷源法。最后给出了噪声参数测量不确定度主要影响量的归类分析,为下一步开展噪声参数不确定度评定工作奠定了基础。     

GaN HEMT器件微波噪声模型参数提取

介绍了两种可以用于GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件建模的噪声模型,Pu-cel等效电路噪声模型和Pospieszalski温度噪声模型.基于Pucel等效电路噪声模型,介绍了利用器件本征噪声参数推导Pucel噪声模型参数的过程,并且给出了微波噪声模型参数的表达式.利用上述方法,针对200 μm栅宽的GaN HEMT器件,提取了噪声模型参数值,并且在ADS仿真软件平台上建立了GaN HEMT器件的Pucel等效电路噪声模型,仿真结果与实测结果在频率为4～18 GHz带宽内吻合较好,说明提出的噪声模型参数提取方法对于GaN HEMT器件噪声仿真的实用性和准确性.     

BJT等效电路模型的发展

随着BJT尺寸的缩小以及BJT广泛应用于高速和RF电路,有效及准确的BJT电路设计要求更加精确的等效电路模型.通过介绍模型的基本原理及其对BJT器件关键物理效应的模拟,描述不同模型开发者采用的方式,结合仿真结果分析不同模型的特点.主要从以下几个方面展开:模型的大信号等效电路图;归一化电荷的计算,转移电流表达式;晶体管二阶效应模型,包括基区宽度调制效应(即Early效应)、大注入效应等;大电流条件下的Kirk效应,准饱和效应等.     

微波放大器Rn-Gn模型噪声参数的准确提取

对微波放大器Rn—Gn噪声模型以及噪声参数的提取方法进行了研究,自行研制了精密的阻抗变换器,组建了一套新的噪声系数测量系统,采用加权最小二乘法准确提取出放大器的噪声参数。实验测量结果稳定、可靠,在不同频点下可以得到包括最小噪声系数在内的四个噪声参数,并节省了测量时间,为微波低噪声放大器的设计提供了更加可靠的基础数据。     

基于迁移率波动的MOSFET线性区域1／f噪声模型

统一的1/f噪声模型,例如BSIM3模型,已经在噪声预测与分析中有着广泛的应用,在多数情况下有很好的效果.然而文献[1]中基于物理机理分析的研究表明,统一的1/f噪声模型对处于线性区p-MOSFET不能进行正确的描述:当偏置电压V_gs增加时,该模型低估了噪声功率的增加.据此,本文提出了一种基于物理机理的迁移率波动(MF)1/f噪声模型,并给出了新MF模型与统一的1/f噪声模型在线性区的仿真结果.从仿真结果可以看出,新噪声模型更接近于测试的结果.     

一种GaAs FET/pHEMT器件噪声参数测量的新方法

本文提出一种FET/pHEMT器件噪声参数提取的新方法.该方法利用50 Ω 输入阻抗噪声系数F₅₀的测量,通过本征H参数和本征级联噪声矩阵 C _A^INT,确定出关于门噪声温度T_g和漏噪声温度T_d的线性方程.后对所有频点的线性方程T_g-T_d作统计分析,即可确定T_g和T_d.再由噪声网络合成原理求得总的级联噪声相关矩阵 C _A,相应的噪声参数(F_min,R_n和 Γ _opt)也求出来了.三个FET/pHEMT器件的测量结果显示出,实测参数与Garcia和Lázaro的方法吻合得很好.     

双极晶体管的1/f噪声参数f_L和γ的测量提取——噪声电流谱测量法

晶体管低频噪声主要是1/f噪声,其参数f_L和r的测出,不仅对低频低噪声设计,而且对于研究半导体噪声机理以及应用它来分析半导体内部缺陷或表面清洁处理情况都有着重要意义。本文给出了双极晶体管的1/f噪声参数的测量方法、系统及实例,获得了已有噪声测量系统所不能给出的参数。     

非线性电路模拟程序中GaAsMESFET器件噪声因子的修正

利用测量得到的［Ｓ］参数和线性噪声参数Ｆｍｉｎ、Ｙｏｐｔ及Ｒｎ来获取器件的非线性本征噪声因子，修正了非线性电路模拟程序中ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ器件噪声因子，并将实验结果与直接优化结果进行了比较。     

薄膜电阻器件的低频噪声测试方法研究

薄膜电阻器件的低频有色噪声是器件内部微观结构影响的缩影，承载了大量的与器件结构和工艺水平相关的信息，往往能够反映器件的内在质量和可靠性的优劣。本文给出了薄膜电阻器件低频噪声测试的一般方法并探讨了样品在低阻和裸片情况下进行低频噪声信号测试应采用的技巧和注意事项，还讨论了探针接触噪声对测试结果的影响，对正确的噪声信号采集和器件可靠性评估有重要意义。     

低电压全BJT高阶对数滤波器设计

提出了一种1.2 V低电源电压全BJT任意阶低通对数滤波器的设计方法.该方法是由传输函数直接设计低通对数域滤波器,得到最优的BJT跨导线性单元和滤波器系统状态空间后,利用最优状态空间描述滤波器系统,对微分方程中的每一项,使用最优BJT跨导线性单元设计其对应的电路,进行组合,从而得到低通对数滤波器,实现了不同阶数、不同纹波的切比雪夫低通滤波器,理论分析和Pspice实例仿真表明,该方法能最优地实现所需电路的设计,具有电路简洁和低电压的特点.     

晶体三极管功耗的研究

晶体三极管的损坏大多是由于功耗过大所致,正确地计算三极管的功耗是三极管选择的关键。现行教材对晶体三极管功耗的公式是不够严密的。提出了三极管功耗严密的计算公式,并用理论分析和仿真实验的方法对两个公式进行比较,研究表明现行教材上的公式不准确,而这里提出的公式是准确严密。     

模电教学中BJT与MOS的近似性分析

BJT 与MOS器件及电路是模电重要内容;教学中二者的电路模型与分析方法不一致,学生困惑于两套不同的器件及电路知识。本文在遵循器件及电路工作原理的基础上,首次将二者在小信号模型、电路参数、I-V方程、特性曲线、工作区间、指标计算上进行完整的近似性分析及一致性推导;在二者电路计算中,用三种单管单级放大器实例,阐述近似分析方法的便利性。本文是模电教学的有力补充。     

A BJT technology-based current-mode tunable all-pass filter

In this paper, a new bipolar technology-based configuration for providing inverting first-order current-mode (CM) all-pass filter response is proposed. One of the main advantages of the introduced active C topology is to have the property of electronic tunability of its pole frequency without requiring passive component matching condition. To show the performance of suggested filter, simulations are achieved by means of PSPICE program. Moreover, experimental test results are included.     

一种快速测量晶体管共射极直流放大倍数(HFE)的方法

晶体管是一种常用的半导体分立器件,共射极直流放大倍数(HFE)是其重要的一个参数,定义为指定集电极和发射极之间的电压(Uce)下、指定集电极电流(Ic)时和基极电流(Ib)的比值.晶体管是电流控制型器件,为达到指定Ic,在测量时通常采用扫描法:逐步增加Ib,测量Ic的值,当到达指定值时停止扫描,计算比值.这种方法效率很低,本文介绍了一种快速测试的方法,借助ATE上参数测量单元(PMU)的加流功能,一次就可以快速测量出放大倍数.     

平面型RTD与BJT构成的串联单元特性分析

采用了n+-GaAs衬底和硼离子注入的新型工艺实现了共振隧穿二极管(RTD)的平面化,解决了台面型RTD工艺的不足,得到常温电流峰谷比为2.51∶的平面型RTD(PRTD);利用高级设计系统ADS电路模拟和实验测量对PRTD与BJT串联单元的不同串联方式的电压-电流特性进行了深入分析。这一特性的研究对RTD与异质结双极晶体管(HBT)、MOSFET、高电子迁移率晶体管(HEMT)等三端器件的结合具有普遍意义。     

小功率BJT管脚管型自动判别电路设计

本设计采用单片机AT89C2051作为中心控制单元,设计出了自动判别三极管管脚、类型的电路。该电路能迅速自动识别常见中小功率三极管的管型和管脚,并由相应的指示电路显示出判断结果。电路相对较简单,测试方便、快捷,测试结果准确,造价较低,功能扩展性强,升级方便。     

基于BJT和JFET的AGC电路的设计和实现

设计了自动增益控制电路,能够使放大电路的增益自动随信号强度的变化而调整。该电路通过采用改变BJT的直流工作状态来改变BJT的电流放大系数β,实现电阻分压以及改变JFET的栅源电压来控制放大器电阻的大小。设计的自动增益控制电路阐述了BJT分压、JFET变阻以及AGC电路的工作原理,实现了可控增益范围大约为40dB,对现实教学和应用都有很好的借鉴意义。