Электронные цепи СВЧ (конспект) (стр. 11 из 17)
Данная цепь не содержит паразитных (внешних) элементов. Эти цепи особенно важны для расчета характеристик на СВЧ и КВЧ.
Модель субмикронного ПТШ на КВЧ:
4.4. Расчет малосигнальных (динамических) крутизны и выходной проводимости.
 |  |
Формула для полного дифференциала тока стока:
.Переходя от дифференциалов к конечным приращениям
необходимо давая приращения
и 
, следить за изменением напряжения 
с учетом 
и 
.Перепишем исходное уравнение в конечных разностях:
(*)
, где 
. ( 
)Изменение тока стока на величину
при постоянном потенциале затвора вызовет изменение потенциалов в точках 
и 
так, что 
; 
.Из (*) получим:
(**)
(учтем знак 
)Давая приращение
при постоянном токе стока ( 
) на основании (*) получим:(***)
Для нахождения параметров
и 
необходимо совместно решить уравнения (**) и (***).Динамическая крутизна
, являющаяся параметром схемной модели, должна учитывать запаздывание фазы изменения тока за счет конечного времени пролета электронов в канале: 
,а также то обстоятельство, что непосредственно управляющее напряжение источника напряжения
является лишь частью входного напряжения на цепочке 
. Поэтому: 
,т.е. динамическая крутизна является, в общем случае, комплексной величиной, и также:
4.5. Расчет малосигнальных входной и проходной емкостей, параметров домена.
Так как весь заряд ионизированных доноров в обедненной области зависит от потенциалов затвора
и стока 
, то: 
Применяя подход, аналогичный описанному при определении
и для 
и 
: 
1.
)2.
)Сопротивления домена
и емкости 
определяются через изменение заряда 
и изменение падения напряжения на области домена 
, которые получаются при изменении тока стока на величину 
при постоянном напряжении затвора. 
. 
4.6. Особенности конструкции ПТШ.
Конструкции ПТШ, применяемые в малошумящих усилителях:
 Hewlett Pakcard HP (США) |  Seamens (ФРГ) |
 | NEC (Япония) |
Конкретный тип конструкции связан с типом усилителей – наиболее характерны - маломощные (малошумящие усилители – МШУ) и усилители мощности (многосекционные транзисторные структуры).
При расчете многосекционных ПТШ при расчете результирующей матрицы необходимо суммировать
–матрицы отдельных секций.Мощный ПТШ:
Конкретный вид топологии ПТШ определяется типом согласующих цепей.
4.7. Расчет паразитных параметров субмикронного ПТШ.
1. Как правило, металлизация затвора описывается комплексным сопротивлением
,где
, 
– удельное сопротивление металлизации затвора, 
– толщина слоя металлизации.Для алюминиевого затвора с учетом скин-эффекта:
где
– частота [ГГц], 
(мкм), 
– ширина одного пальца, 
– общая ширина затвора 
– глубина скин-слоя, 
, 
– магнитная проницаемость на частоте 
.(для алюминиевого затвора глубина скин-слоя составляет 1,4 – 1,9 мкм на частоте 2 ГГц).
2. Сопротивление омических контактов стока и истока.
; 
.где
– высота слоя обеднения 
– подвижность носителей канала.