郑良川,王 军

(西南科技大学 信息工程学院,四川 绵阳 621010)

随着应用市场对能效的重视,对高性能低成本电子产品的追求,基于GaN的电子器件种类越来越多,其中高电子迁移率晶体管器件(HEMT)是主要一类。GaN HEMT的主要优点有极低的门极电荷、极低的分布电容、超快的开关速度、超小的器件体积、优异的品质因数、超低的开关损耗和很低的器件发热[1]。由于其优异的特性,使得GaN HEMT可以应用于很多领域,比如无线充电、电源系统、同步整流功率变换系统、控制系统中的驱动电路和功放控制电路,其在功放控制及保护电路技术领域起着决定性的作用,是控制电路中的必要组成部分[2]。

精确的小信号等效电路模型不仅可以帮助提高器件和电路的可靠性,减少功耗,更能指导电路设计。另外,要完成设备的大信号模型,则需要准确的各偏置点的小信号模型。在高频时要考虑的主要问题是寄生效应[3]。这些高频信号会产生额外的寄生效应,需要用具有更多参数的分布式小信号模型来模拟[4]。此外,还应该添加额外的本征参数,以提高在大范围操作条件下的建模能力。

国外已有许多关于提取方法的报道并应用于砷化镓(GaAs)和氮化镓(GaN)器件[5]。这些方法可分为直接提取法、算法优化和直接提取结合的混合提取方法、基于算法优化的提取方法。直接提取法被认为是一种简单、可靠的方法,但它对测量的不确定性非常敏感。算法优化方法可用于一定程度的不确定测量,但提取结果可能不可靠[6],此外,该解决方案很可能陷入局部最小值,从而导致提取不准确,特别是在使用局部搜索优化技术时[7]。……