基于人工智能的大功率半导体器件行为模型研究

发布时间：2024-04-20 02:32

　　射频/微波电路在硬件电路中占有极为重要的地位,而以GaN HEMT为代表的功率半导体器件在微波电路中应用最为广泛。在进行电路仿真设计时,需要用到电路中各个器件的模型,因而建立功率器件的准确模型对于微波电路设计至关重要。近年来,随着大数据的发展,人工智能已经成为一个热门而极具潜力的研究方向。神经网络作为人工智能领域中的一种有效方法,应用其建立器件模型也越来越受到关注。本文主要是研究应用人工智能领域中的神经网络方法建立器件行为模型。在进行器件模型研究时,常常将其分为小信号状态与大信号状态。本文以CREE公司的CGH40010器件为例进行研究。在小信号建模方面,根据器件特性,选择了包含15个元件的等效电路进行建模。文中在进行15元件等效电路小信号建模时应用分步提参法,分别得到了等效电路中寄生元件值与本征元件值。利用提取的元件值在ADS中搭建电路,根据器件特征参数进行调谐优化,给出模型验证结果。在应用神经网络方法建立器件小信号行为模型中,文中提出使用BP神经网络建立S参数行为模型。建立的小信号模型,可以直观地反映GaN HEMT器件的小信号特征。通过和等效电路建模过程及模型误差进行对比可以看出...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.7中间值C1、C2、C3随频率变化曲线

随频率变化的曲线。图2.7中间值C1、C2、C3随频率变化曲线提取电容的等效电路是在低频条件下得到的，电容也应该在低频段取得。图2.7为中间值C1、C2、C3的拟合结果，由图中可以看到，低频段电容曲线平缓，其数值基本不随低频段频率变化，此结果也检验了上述电容理论的正确性。

图2.9ADS提取寄生电感与电阻原理图

1222121112Im(Z)Im(ZZ)Im(ZZ)dssLLL（2-13等效寄生电阻的表达式为：12111211221222ReRe(Z)Re(Z)Re(Z)Re(Z)Re(Z)Re(Z)sgsdsR(ZRRR....

图2.10寄生电阻参数值提取结果（电阻单位：）

利用图2.9的仿真电路，在得到Z参数后，进而可以得到寄生电阻拟合曲线如图2.10。图2.10寄生电阻参数值提取结果（电阻单位：）同时，也可以对Z参数虚部进行提取，得到寄生电感的参数值，如图2.11。图2.11寄生电感参数值提取结果（电感单位：H）利用上面Co....

图2.11寄生电感参数值提取结果（电感单位：H）

图2.10寄生电阻参数值提取结果（电阻单位：）同时，也可以对Z参数虚部进行提取，得到寄生电感的参数值，如图2.11。图2.11寄生电感参数值提取结果（电感单位：H）利用上面Cold-FET导通法在高频段提取出寄生电感与寄生电阻的值，最终结果见表2.6。表2.6....

本文编号：3958740