Современная электроника №8/2019

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 63 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2019 Аналогичные библиотеки будут созда- ны для техпроцессов GH15 и GH10, как только будут верифицированы соот- ветствующие модели. Среди встроенных примеров в Microwave Office есть подробная преду- становленная тестовая схема для тести- рования транзисторов, которую мож- но использовать для анализа базовых параметров модели транзистора перед тем, как приступить к работе над проек- том. Для этого необходимо лишь заме- нить модель по умолчанию на требуе- мую нелинейную модель транзистора и запустить симуляцию. После добав- ления библиотеки UMS в топологиче- ском редакторе будет открыт соответ- ствующий файл LPF, а модели появятся в библиотеке элементов для размеще- ния в схемах Microwave Office. Тесто- выйпроект «FET_Characterization» вклю- чает в себя заранее настроенные измере- ния ВАХ, S-параметров, а также одно- и двухсигнальные измерениянелинейных характеристик с развёрткой по мощно- сти, в числе которых– усиление, выход- ная мощность, КПД и контуры load-pull (см. рис. 6). Библиотеки различных техпроцес- сов позволяют разработчикам при- менять любые комбинации методик линейного и нелинейного анали- за, включая load-pull. Появившийся в последней версии Microwave Office инновационный модуль синтеза цепей согласования поддерживает разработку цепей питания и согласо- вания на основе S-параметров и дан- ных load-pull для непосредственно- го достижения оптимальных харак- теристик по мощности, линейности и/или эффективности. Данные воз- можности были протестированы для определения оптимальных импедан- сов источника и нагрузки для нитрид- ного транзистора (8 × 75 мкм) на часто- те 18 ГГц (см. рис. 7). На второй гармо- нике (36 ГГц) на выходе транзистора в качестве нагрузки была размещена параллельная ёмкость для повышения пикового КПД до 36%. З АКЛЮЧЕНИЕ Технологии GaN на SiC обретают всё большую популярность как пер- спективные материалы миллиметро- вого диапазона длин волн для при- менения в составе систем нового поколения. Успех проектов на осно- ве этих технологий напрямую зави- сит от наличия качественных и точ- ных нелинейных моделей активных устройств, основанных на измерени- ях и учитывающих различные слож- ные явления, такие как ловушечные состояния в нитридных гетерострук- турах. Построение компактной модели, обеспечивающей разработчика пол- ной информацией о характеристи- ках используемых транзисторов, зна- чительно упрощается благодаря при- менению продвинутых программных инструментов компании AWR. Под- держка построения библиотек тех- процесса, возможность проведения load-pull моделирования и сравнения с результатами измерений, глубокая интеграция библиотек в процесс про- ектирования и мощные методы анали- за позволяют существенно упростить и ускорить разработку монолитных интегральных схем. Помимо описан- ной в данной статье библиотеки тех- процесса 0,25 мкм и уже существую- щих библиотек, UMS планирует пред- ставить новые PDK для Microwave Office, в том числе и для нитридно- го техпроцесса 0,1 мкм в ближайшем будущем. Л ИТЕРАТУРА 1. Benvegnu А. «Trapping and Reliability Investigations in GaN-based HEMTs Electronics» Universite ′ de Limoges. 2016. 2. Nsele S.D., Escotte L., Tartarin J.G., Piotrowicz S. and Delage S.L. «Broadband Frequency Dispersion Small-Signal Modeling of the Output Conductance and Transconductance in AlInN/GaN HEMTs» IEEE Trans. Electron Devices, Vol. 60, No. 4, April 2013, pp. 1372–1378. Рис. 6. Результаты моделирования транзистора (0,25 мкм, GaN, 8 × 75 мкм) в рамках предустановленной тестовой схемы Microwave Office Рис. 7. Результаты моделирования усилителя мощности на 18 ГГц на основе нитридного транзистора (8 × 75 мкм) по техпроцессу 0,25 мкм ′