ارائه یک روش شبه تحلیلی برای استخراج شاخص‌های نمونه سیگنال کوچک ترانزیستورهای قدرت ریزموج باقابلیت تحرک بالای الکترون مبتنی بر فناوری گالیم نیتراید

در دهه اخیر استفاده از ترانزیستورهای قدرت ریزموج باقابلیت تحرک بالای الکترون مبتنی بر فناوری گالیم نیتراید، برای طراحی تقویت‌کننده‌های قدرت در رادارها مورد توجه قرارگرفته است. به‌منظور  طراحی یک تقویت‌کننده قدرت ریزموج با استفاده از این ترانزیستورها، نیاز به نمونه سیگنال بزرگ مناسبی از  ترانزیستور است که به‌خوبی رفتار آن را بیان کند. اولین قدم در نمونه‌سازی سیگنال بزرگ، نمونه‌سازی سیگنال کوچک ترانزیستور است. این نمونه را می‌توان به دو قسمت پارازیتی و  غیر پارازیتی تقسیم کرد. برای محاسبه عنصر‌های غیر پارازیتی، هم باید ابتدا عنصر‌های پارازیتی را مشخص کرد. در این مقاله با استفاده از یک الگوریتم بهبودیافته و نتایج اندازه‌گیری در شرایط کاری مختلف، خازن‌ها و سلف‌های پارازیتی یک ترانزیستور نمونه به‌طور مستقیم و بدون نیاز به روش بهینه‌سازی، در فرکانس‌های پایین محاسبه‌شده‌اند و سپس با چند تبدیل ماتریسی و روابط مستقیم، مقاومت‌های پارازیتی ترانزیستور در یک نقطه کار متعلق به ناحیه فعال (عدم نیاز به ولتاژ گیت سورس بزرگ‌تر از صفر ولت) محاسبه‌شده‌اند. صحت‌سنجی این روش بهبودیافته به‌وسیله مقایسه شاخص‌های پراکندگی سیگنال کوچک شبیه‌سازی‌شده ترانزیستور با نتایج اندازه‌گیری تا فرکانس 10 گیگاهرتز، انجام‌شده است. نتایج نشان می‌دهد که در باند فرکانسی کاری ترانزیستور درصد خطا کمتر از 4 درصد است. از مزایای این روش نسبت به روش‌های بهینه‌سازی، سرعت ‌بالای تعیین عنصر‌های مدار معادل و پیچیدگی کمتر آن است.

Keywords:

ترانزیستور گالیم نیتراید , نمونه سیگنال کوچک , عنصر‌های پارازیتی , عنصر‌های غیر پارازیتی