Определение параметров модели полевого транзистора в равномерном приближении
Аннотация
В работе рассматривается идентификация параметров модели GaN полевого транзистора с изолированным затвором. В настоящее время для идентификации используется, как правило, метод наименьших квадратов, обеспечивающий минимальную среднеквадратическую погрешность модели. Однако, такой способ создает неопределенность при анализе электронных цепей на наихудший случай, поскольку максимальная погрешность модели остается неизвестной. Идентификацию в этом случае целесообразно проводить в равномерном (чебышевском) приближении, то есть, минимизируя максимальною погрешность модели. К сожалению, стандартные градиентные программы оптимизации не позволяют этого сделать, поскольку целевая функция становится в последнем случае неаналитической. Используемые методы случайного спуска надежны, но крайне медленны, что и препятствует их практическому применению. В работе предлагается использовать для случайного спуска специальный закон распределения случайных параметров с особенностью в центральной точке. Случайный спуск при этом существенно ускоряется при продвижении по дну овражной структуры целевой функции, независимо от степени ее жесткости. Эксперимент показывает, что время спуска сокращается при этом на два порядка величины.
- равномерная аппроксимация
- случайный спуск
- метод наименьших квадратов
- параметрическая идентификация
Abstract (in English)
Extraction of transistor model parameters in uniform approximation
To the best our knowledge, this work is the first attempt of extraction of MOSFET parameters in the uniform (Chebyshev) approximation. The proposed optimization algorithm uses random descent with a random number generator whose probability density is best suited for the ravine structure of the objective function in such a way as to obtain a compromise between the probability of a successful attempt and the magnitude of the descent step. The proposed distribution reduces the descent time by two orders of magnitude compared to the uniform one. By replacing the root-mean-square approximation with a uniform one, the maximum error of the model can be significantly reduced, which improves the accuracy of the worst-case analysis of electronic circuits.
Для цитирования
Бирюков В.Н. Определение параметров модели полевого транзистора в равномерном приближении // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – № 10. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.10.5