基于射频单电子晶体管的超灵敏电荷计的数值分析

集成单电子晶体管SET（Single Electron Transistor）与射频共振电路的射频单电子晶体管RF SET（Radio Frequency Single Electron Transistor）是一种高速高灵敏的电荷计。通过建立RF SET的等效电路模型,对共振电路及其与射频传输线的集成进行模拟分析,得到了SET阻抗的最佳匹配,获得了所需的谐振频率、品质因子和对SET阻抗的灵敏度。结果表明,受电荷调制的SET阻抗直接影响着共振电路的品质因子、阻抗和射频透射/反射系数。射频信号随着SET的阻抗降低而减小,峰位基本不变。在SET阻抗小于200 kΩ时,共振信号幅度随阻抗的变化率较大。透射式与反射式两种结构相比,前者共振频率及品质因子更高,后者则具有更高的灵敏度优势。     

基于压控单元的单电子晶体管宏模型

采用等效电路的方法,将单电子晶体管(SET)等效为由电容、电阻、多个压控电压源和压控电流源构成的电路,并从SET的结构出发,利用正统理论和量子力学理论,得到了单电子晶体管的电压与电流的关系.该模型可以较好模拟SET稳态时的工作状态,并可以由此出发,研究SET反相器和存储器电路,解决SET/MOS混合电路仿真的问题,对未来单电子电路的研究会有一定的帮助.     

一种基于单电子晶体管的全加器电路设计

基于单电子晶体管的I-V特性和传输晶体管的设计思想,用多栅单电子晶体管作为传输晶体管,设计了一个由5个SET构成的全加器,相对于静态互补逻辑设计的全加器,本文设计的全加器在器件数量上大大减少,有利于大规模电路的设计,仿真结果表明,本文设计的全加器电路具有高速与低功耗的特性.     

一种SET/CMOS混合器件模型的建立及特性分析

本文基于一种单电子晶体管数学模型（改进的MIB模型），实现其SPICE宏模型。提出一种改进型SET／CMOS混合器件模型，并用SPICE对其I-V特性进行了仿真验证，仿真结果证实了电流与电压具有线性关系。此混合模型的线性电流区可以在积分器以及滤波器电路中得到应用。     

基于混合SET/MOSFET的比较器

基于双输入单电子晶体管与MOSFET的混合结构I-V特性和数字电路的逻辑设计思想,提出了一种由5个双栅极SET和6个MOSFET构成的一位比较器电路结构.该比较器有以下优点:利用双栅极SET和MOSFET构成逻辑块使电路结构大为简化;减少了管子的数日;电压兼容性好,驱动性能高;输入和输出高低电平都接近于1V和0V;静态总功耗低,为nW级.仿真结果验证了它的正确性.     

基于压电传感器的零点漂移改善电路的研究

针对弹药发射及侵彻过程中高速大量程冲击信号的测量需求,设计了一种基于电荷传感器的高冲击弹载侵彻加速度测量电路,解决了常规弹载记录仪在侵彻过程中压电传感器因高过载而产生的严重信号值零点漂移的现象;通过对压电传感器的零点漂移现象的机理分析以及推导电荷转换等效电路中零点漂移电压的相关表达式,提出在前端采集的调理电路中用晶体管与运算放大器搭建了加推挽电流放大级的电荷放大器的方案,增强电路驱动能力,加快压电传感器放电速度;改善电路可替代例如小波分析等事后处理数据消除零点漂移的算法,在信号源头处解决零点漂移现象,并且实现在FPGA中搭建FIR滤波器对信号进行滤波,去除机械结构共振与传感器安装谐振造成的信号失真现象,满足测量常规弹药侵彻过程高过载连续动态特性的实时性测量,对研究这类工程问题的人员实现对测量电路改进具有指导意义。     

基于数据处理及遗传算法建立HEMT I-V模型

针对传统高电子迁移率晶体管(High electron mobility transistor,HEMT)非线性I-V模型需要根据脉冲I-V数据、直流I-V数据建立的现状,提出一种新的基于数据处理的方法,通过对直流I-V数据进行数据处理建立粗模型,利用遗传算法进行优化,建立完整的HEMT器件非线性I-V模型.上述方法基...     

不同设计参数对SOI射频开关小信号的影响

基于0.2μm SOI RF工艺平台,设计了串联支路、并联支路、单刀单掷、单刀双掷等电路结构,分析研究了单级宽度、级联数目、偏置电阻、偏置电压等设计参数对射频开关小信号特性的影响。通过实验数据,讨论各参数对射频开关小信号特性,主要包括射频开关的插入损耗和隔离度的影响,为射频开关设计提供参考。     

基于Matlab的RF系统阻抗匹配设计

该文首先介绍了在射频(RF)电路设计中史密斯圆图的发展和其重要作用,接着介绍了史密斯圆图的基本构成原理。重点介绍了Matlab对RF系统阻抗变换过程中的圆图仿真,并通过实例,得到了阻抗变换的圆图。为了使负载吸收全部入射波功率,电路系统之间必须实现无反射匹配,通过具体设计实例,对系统间匹配电路进行了圆图设计。并得出结论,Matlab可以有效的应用在RF系统设计中,其对微波电路的圆图仿真实现,可以为广大RF电路设计者提供很大的帮助。     

意法半导体推出采用独有先进技术的新系列射频功率芯片

强化的宽带放大器先进技术以更经济实惠的价格实现更高的无线系统性能2011年10月11日,横跨多重电子应用领域、全球领先的半导体供应商意法半导体推出新系列射频(RF)功率晶体管。新系列产品采用先进技术,为政府通信、用于紧急救援的专用移动无线电系统以及L波段卫星上行设     

无线传感网传感器节点天线设计

选择了CC2420芯片作为传感器节点的射频通信与处理模块。根据CC2420射频I/O端口的特点与要求,选择的天线是印制折合偶极天线,并采用共面带状线对其馈电。通过仿真找到天线的谐振阻抗与谐振长度,谐振阻抗高于一般共面带状线的特性阻抗,因此对天线进行改进以适当降低其谐振阻抗,同时对基本匹配电路进行改进。对改进后的天线、馈线及阻抗匹配电路的正确性及性能进行了仿真与验证。     

PIC单片机控制下的无线模块自主选频数据传输

提出一种采用PIC16系列单片机和CC2500无线射频芯片的自主选频无线数据传输系统的设计方法,包括系统硬件电路设计和软件实现。系统具有自主选频功能,解决CC2500在ISM频段内由于同频干扰而产生的频率冲突问题。     

In‐deep insight into the extrinsic capacitance impact on GaN HEMT modeling at millimeter‐wave band

The extrinsic input and output capacitances of the field effect transistor small‐signal equivalent circuit are typically extracted from the low frequency admittance parameters under “cold” pinch‐off condition. Despite that, these two capacitances play a significant role also at high frequencies. Intuitively, a first hint of explanation stems from the high frequency reduction of their admittance values connected in parallel to the input and the output of the rest of the equivalent circuit. In particular, the extrinsic capacitances can cause an increase of the real parts of the impedance parameters at high frequencies. This article is aimed at developing an extensive experimental and mathematical analysis based on a comparative study of this behavior for GaN high electron mobility transistor (HEMT) devices up to the millimeter‐wave range. The results of this analysis can be applied for estimating the extrinsic capacitances. The main benefit of this modeling technique is that the extrinsic output capacitance can be separated from the intrinsic output capacitance, which can play a significant role especially in case of large devices. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE , 2012.     

基于小信号S参数的MOSFET射频功率放大器设计

介绍了如何利用场效应管的小信号散射(S)参数设计射频功率放大器,并采用此设计方法,选用场效应管,设计了一种工作在160 MHz频段的金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)功率放大器.在工作频段内,功率放大器增益大于23 dB,输入端口的匹配网络的回波损耗S11优于-19 dB.实例证明:该设计方法仿真简单,易于实现,具有重要的工程应用价值.     

传输线信号完整性的反射分析

针对高速电路系统的传输线信号完整性问题,通过对高速电路PCB上传输线等效电路的分析,给出了信号传输时产生反射现象的原因;介绍了常用的消除反射的方法,即选择均匀传输线、采用合适的拓扑结构布线和阻抗匹配法,指出阻抗匹配法可解决信号传输的反射现象;阐述了源端阻抗匹配法和负载端阻抗匹配法消除反射的原理和适用条件。针对时钟电路中的反射问题,采用PADS/Hyperlynx软件对阻抗匹配法进行仿真,结果表明,阻抗匹配法能够改善信号传输的反射现象。     

Analytical characteristic impedance determination method for microstrip lines fabricated on printed circuit boards

An analytical method for determining the characteristic impedance of microstrip lines fabricated on printed circuit board technology is presented. The method is based on a rigorous analysis of the equations involved with the coplanar‐waveguide to microstrip transitions composing an actual radio‐frequency test fixture, and allows the simultaneous determination of the characteristic impedance and the dominant pad parasitics. The extracted data agree well with the values expected from time domain data, verifying the validity of the method. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2009.     

Design scheme for broadband Doherty power amplifier using broadband load combiner

This article proposes a design strategy for broadband Doherty power amplifier (PA) using broadband load combiner. The bandwidth of the Doherty PA based on the proposed combiner using packaged transistor is about 2.5 times the bandwidth of conventional Doherty PA using a quarter‐wave transformer. An easy to implement analytical design methodology has been presented for the proposed load‐combiner while describing the bandwidth enhancement strategy. The design methodology is validated with the design of a broadband Doherty PA based on CREE 10 W packaged GaN high electron mobility transistor devices using the proposed load combiner. Measurement results show more than 45% drain efficiency at 6 dB output power back‐off (OPBO) over 400 MHz frequency range, centred around 1.95 GHz. The peak drain efficiency at saturation is better than 60% over this band of operation. At 6 dB OPBO, the maximum improvement of 18.5% in drain efficiency is achieved as compared to the balanced mode PA. Measurement with single carrier wideband code division multiple access modulated signal shows the average drain efficiency of more than 44% at 36.6 dBm average output power at center frequency of operation. The adjacent channel power ratio is better than ?45 dBc after applying digital predistortion. The circuit is realized with microstrip technology, which can be easily fabricated using conventional printed circuit processes. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE 25:655–674, 2015.     

室温单电子晶体管制备进展

单电子晶体管由于其纳米级的器件尺寸和超低功耗等优点被广泛认为是当前最有应用前景的纳米电子器件之一,实现室温下的正常工作和器件结构的精确控制是其实用化的关键。室温单电子晶体管的主流制备方法为自顶向下工艺和自底向上工艺。自顶向下工艺便于器件集成,但纳米尺度下的制备工艺误差较大,室温单电子晶体管的性质难以稳定;自底向上工艺能够比较容易地制备出室温单电子晶体管,但同样有耦合结构误差较大的问题。在结合自顶向下工艺和自底向上工艺的基础上,引进纳米结构制备的新技术来提高工艺过程的可控性,是下一步室温单电子晶体管制备的研究重点。     

高频信号相位控制信号获取方法的研究和实现

在现代自动控制领域,低频相位的实时控制系统不论在理论还是在实践上都已经很成熟,而在高频和射频领域,其相位的测量和实时控制信号的获取却是个问题;在对低频相位测量及控制信号获取方法的研究上,提出了该基于晶体管阵列的高频相位控制信号获取方法及其实现电路,该方法可以实现对高频信号相位及相位差的连续测量同时具有较高的精度和较好的工作速度;而且该电路将相差信号转化为直流电压,便于直接控制后续的移相电路.