Multiscale Modeling of Emerging Electronics:from Quantum Mechanical Simulation of Transistors to Spice Modeling of Integrated Circuits

正We have developed a multiscale method to model emerging electronic devices.It features a combination of first-principles calculation,semi-classical semiconductor device simulation,compact model generation and circuit simulation.We have applied the method to model a new type of transistors and their circuits:junctionless fieldeffect transistor.The transfer characteristics of junctionless field-effect transistors are simulated by a recently devel-     

晶体管混合π模型与网络Y参数模型的等效变换

Y参数模型是晶体管高频小信号放大电路分析中常采用的网络参数模型,以共射组态晶体管为例,通过电路转换及Y参数的定义,获得了共射组态晶体管Y参数与混合π型参数之间的关系.     

三极管开关型Marx脉冲成形电路的改进

介绍了三极管进入雪崩状态的3种方式,分析了采用三极管的脉冲电路的工作机理,研究了三极管做开关的Marx电路中限流电阻在电路中的作用,以及对电路造成的损耗问题及其对输出脉冲电压的影响,采用降低电阻的隔离电压和二极管代替部分电阻的方法提高脉冲电源的输出峰值.通过实验对比了不同方案的十级脉冲发生器的输出,结果表明,改进后的发生器输出脉冲电压幅值更高,二极管代替限流电阻方案的输出脉冲前沿更快,输入功率减小,输出功率增大,发生器的工作效率提高.     

准周期积分函数控制在双管正激变换器中的应用

总结了准周期积分函数的特点,并对其存在的问题加以改进.通过前馈补偿抑制负载扰动对输出电压产生的波动.把带前馈补偿的准周期积分函数控制应用在双管正激变换器中,分析其工作原理.通过仿真验证了该控制策略的有效性和可行性.     

车用大功率电力电子器件研究进展

 车用电机驱动变流器是电动汽车电机驱动的关键部件,大功率电力电子器件是其核心。对比分析了国内外电动车辆用电机驱动变流器的拓扑结构、变流器控制特点及体积功率密度等关键指标,指出车用电机驱动变流器的技术创新重点在于硅基绝缘栅双极性晶体管(IGBT)芯片及封装技术持续改进碳化硅(SiC)器件的应用。综述了硅基IGBT芯片的演进和IGBT模块封装技术的创新,介绍了碳化硅器件的技术特点。     

同步解调器闪烁噪声的Protel DXP分析与仿真

根据P rote l DXP傅立叶分析仿真结果,分析了集成同步解调器中晶体管的闪烁噪声产生输出噪声的过程。通过改变电路仿真参数,得出相应仿真数据,结合理论模型对仿真数据进行了分析。得出闪烁噪声增益随载波信号幅度递减。     

基于开关电容的10阶Butterworth滤波器的设计和仿真

用开关电容电路在模拟集成电路的设计中取代电阻,具有电路规模小、功耗低、工艺过程比较简单、易于大规模集成等优势,本文应用开关电容电路技术对10阶Butterworth滤波器进行变换和简化,计算机模拟说明,其结果与理论计算值相符,更利于集成.     

基于FPGA的数字幅频均衡器的设计

本系统利用FFT快速傅里叶变换技术,完成20Hz～20kHz信号从时域到频域的变换.系统采用FPGA＋MSP430单片机的双核协同工作方式;其中,FPGA作为核心处理器完成FFT快速傅里叶变换,包括各个频点的峰值取样及幅频均衡和处理后的信号重建;而超低功耗单片机MSP430作为协处理器提供友好的人机显示界面,两个处理器能够相互结合工作,各发挥其优点,因此较出色地完成了数字幅频均衡功能.经调试并实测,效果良好.     

Dog Bone栅型MOS场效应晶体管的等效宽长比计算

Dog Bone栅型MOS场效应晶体管是一种对称性的、防辐射总剂量效应的版图结构。为了计算其等效宽长比,把它划分为常规结构的主MOS晶体管和非常规结构的边缘MOS晶体管2种类型的并联。借助Silvaco TCAD工艺与器件仿真工具构建了它的模型,分析了主MOS晶体管的宽度、长度和边缘MOS晶体管的多晶硅与有源区的交叠宽度对边缘MOS等效宽长比的影响,得到拟合的Dog Bone栅型MOS晶体管等效宽长比的计算公式。采用CSMC 0.5μm DPTMCMOS混合信号工艺制作了样管,对实验测量值和公式计算值进行比较,Dog Bone栅型MOS场效应晶体管的等效宽长比的计算公式与实验能够较好地吻合。     

用于TFT-LCD驱动的高效率高性能电荷泵设计

设计了一种用于TFT-LCD驱动的高效率高性能电荷泵.在分析了宽输入恒输出电荷泵原理的基础上,采用跟踪输入电压动态调整升压倍率的方法,克服了传统固定倍率电荷泵的效率随输入电压升高而大幅降低的缺点.提出了简单多倍率开关阵列及控制电路,采用了改进的三管复合开关减小静态功耗.电路用0.6μm BiCMOS工艺实现.测试表明:在输入电压2.7~5.5 V,工作频率250 kHz条件下,输出电压为5 V,满载电流为25 mA,平均效率提高了14%,最低效率提高了15%,静态电流为0.1 mA,负载调整率为0.014%mA-1.