УДК
621.37/.39:621.59:621.382.32
ШАБЛОННАЯ
МОДЕЛЬ р-КАНАЛЬНОГО ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА С ИЗОЛИРОВАННЫМ ЗАТВОРОМ
В.
Н. Бирюков
Институт радиотехнических систем и
управления Южного федерального университета,
347922, Таганрог, Некрасовский пер., 44
Статья поступила в редакцию 3 февраля
2019 г.
Аннотация.
Предложена новая модель полевого транзистора для проектирования аналоговых
цепей при гелиевых температурах. Модель получена путем замены некоторых
параметров исходной известной физической модели (шаблона) отношениями степенных
рядов по управляющим напряжениям. Все параметры шаблонной модели определяются
по результатам измерений методом наименьших квадратов. Аппроксимирующие функции
выбираются из необходимости минимизации числа новых параметров, минимизации
погрешности моделирования как ВАХ, так и дифференциальных параметров прибора.
Полученные результаты показывают возможность уменьшения погрешности исходной
модели по крайней мере втрое.
Ключевые слова:
полевой
транзистор, шаблонная модель, метод наименьших квадратов, температура жидкого
гелия.
Abstract. A new MOSFET model for
liquid-helium temperatures is introduced for needs of analog circuits designers.
This model is created by the replacement of certain parameters of the original
physical compact model by the quotient of power series of
a gate and drain voltages. As the initial models, we chose Shichman-Hodges model
and a model of Shockley based on the gradual channel approximation and the
degradation of hole mobility in longitudinal electric field. Padé
functions are used to simulate the degradation of carrier mobility in a
transverse electric field and to correct the current – voltage characteristics
in the region of high drain voltages. All parameters of the template model were
determined simultaneously by the method of least squares. The total number of
parameters of the proposed template model is eight,
which makes it possible to use conventional programs for their identification. The
relative root-mean-square error of modeling of I–V curves of the
template model is reduced by at least three times compared with the same error
of the original model.
Keywords: field-effect transistor, MOSFET,
modeling, template model, root-mean-square, characterization, liquid-helium
temperatures.
Для цитирования:
В. Н. Бирюков.
Шаблонная модель p-канального полевого транзистора с изолированным
затвором. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. № 2. Режим
доступа: http://jre.cplire.ru/jre/feb19/11/text.pdf
DOI 10.30898/1684-1719.2019.2.11