基于神经网络的封装晶体管建模方法研究
发布时间：2020-04-21 18:21
【摘要】：随着电子技术的飞速发展,器件建模方法研究已经成为微波设计领域重要的发展方向。封装晶体管是当代通信系统中不可代替的器件,精度高、速度快的晶体管模型为设计出规模更大、结构更复杂的电路和系统提供了可能。电路系统中采用的晶体管既包含有源管芯电路,也包括无源内匹配器件和键合线等封装电路。已有的封装晶体管建模方法主要针对封装电路搭建模型,不包含非线性部分的建模,目前还没有统一的方法对封装晶体管整体建模。近年来,人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)被认为是传统建模方法的有效替代方法。本文利用神经网络分别对封装晶体管的直流、小信号和大信号特性建立模型。首先,根据已有的神经网络空间映射(Neuro-Space Mapping,Neuro-SM)结构搭建封装晶体管的直流模型,将训练好的直流模型导入仿真软件中,对射频功率场效应晶体管的仿真结果表明,对封装晶体管的直流信号建模是可行的。其次,针对封装晶体管的小信号特性,本文提出了一种改进的映射电路结构,将封装晶体管分为三部分:输入封装电路、非线性电路、输出封装电路,并分别对这三部分建模。通过推导输入封装电路、非线性电路、输出封装电路三部分的S参数与整体S参数的关系完成部分到整体的转换。提出了利用不同参数调整封装晶体管小信号特性的训练方法,使得搭建的模型能有效且准确地匹配器件实测数据。最后,本文提出了一种新的神经网络空间映射结构,并采用新的非线性函数改善现有模型的大信号特征,同时保证了直流和小信号特性不受影响。训练模型时采用一种分步式的训练方法,避免了重复调整变量。建模结果证明了本文建立的大信号模型可以准确地反映封装晶体管的大信号特征。
【图文】：
经元叫做输入神经元；最后一层称为输出层，其神经元称为输出神经元，它们表逡逑示整个神经网络的输入和输出。剩下的层叫做隐含层，对应的是隐含神经元。逡逑ＭＬＰ神经网络包含一个输入层和输出层，一个或多个隐含层，如图２－１所示。逡逑１逦ｙｉ逦ｙｎ逡逑Ｏ逦Ｏ邋－邋ｗ逦输出层逡逑：邋：逡逑ｗ逦ｗ逦＇ｗ逦ｗ逦＇逡逑a慑义希危疱危彦危危垮问淙氩沐义希兀卞危兀插危兀冲危兀礤义贤迹玻卞澹停蹋猩窬缃峁箍蛲煎义霞俣ㄍ绲淖懿闶蹋谝徊闶鞘淙氩悖冢刹闶鞘涑霾悖冢膊愕降冢蹋戾义喜闶且恪５冢闵窬母鍪觯ǎ剑保玻桑＃ネ吵莆瑁义希藉危澹藉危澹藉澹玻常蹋硎镜冢湾宀愕冢扛錾窬氲冢沐义系诟錾窬涞娜ㄖ刂担渲校兀硎旧窬绲牡阱义细鍪淙胫担叮北硎镜冢刹愕牡冢鍪涑鲋担荆荆硎臼涑霾愕牡冢鍪涑鲋怠Ｕ忮义侠锝樯芤桓龈郊拥娜ㄖ夭问硎镜冢愕冢吒錾窬钠谩Ｍ缰械南蛄垮义希妆硎救缦拢哄义希ǎ玻卞澹╁义显冢停蹋猩窬缃峁怪校淙肷窬ü邮胀獠考だ蛊涫涑龀晌谝徊沐义弦闵窬募だ来卫嗤疲涑錾窬邮芾醋宰詈笠徊阋闵窬腻义霞だ瓿啥酝獠康氖涑觥Ｉ窬涞墓叵凳峭üだ扑愕
本文编号：2635556
【图文】：
经元叫做输入神经元；最后一层称为输出层，其神经元称为输出神经元，它们表逡逑示整个神经网络的输入和输出。剩下的层叫做隐含层，对应的是隐含神经元。逡逑ＭＬＰ神经网络包含一个输入层和输出层，一个或多个隐含层，如图２－１所示。逡逑１逦ｙｉ逦ｙｎ逡逑Ｏ逦Ｏ邋－邋ｗ逦输出层逡逑：邋：逡逑ｗ逦ｗ逦＇ｗ逦ｗ逦＇逡逑a慑义希危疱危彦危危垮问淙氩沐义希兀卞危兀插危兀冲危兀礤义贤迹玻卞澹停蹋猩窬缃峁箍蛲煎义霞俣ㄍ绲淖懿闶蹋谝徊闶鞘淙氩悖冢刹闶鞘涑霾悖冢膊愕降冢蹋戾义喜闶且恪５冢闵窬母鍪觯ǎ剑保玻桑＃ネ吵莆瑁义希藉危澹藉危澹藉澹玻常蹋硎镜冢湾宀愕冢扛錾窬氲冢沐义系诟錾窬涞娜ㄖ刂担渲校兀硎旧窬绲牡阱义细鍪淙胫担叮北硎镜冢刹愕牡冢鍪涑鲋担荆荆硎臼涑霾愕牡冢鍪涑鲋怠Ｕ忮义侠锝樯芤桓龈郊拥娜ㄖ夭问硎镜冢愕冢吒錾窬钠谩Ｍ缰械南蛄垮义希妆硎救缦拢哄义希ǎ玻卞澹╁义显冢停蹋猩窬缃峁怪校淙肷窬ü邮胀獠考だ蛊涫涑龀晌谝徊沐义弦闵窬募だ来卫嗤疲涑錾窬邮芾醋宰詈笠徊阋闵窬腻义霞だ瓿啥酝獠康氖涑觥Ｉ窬涞墓叵凳峭üだ扑愕
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