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Figure di Merito e Metodologia di Confronto per Modelli Non Lineari di Dispositivi Elettronici a Microonde
No full textDiversi approcci di modellistica non lineare per dispositivi elettronici sono stati proposti negli ultimi anni e spesso i progettisti di circuiti elettronici denunciano la mancanza di criteri di confronto attendibili sulla base dei quali identificare quale modello potrebbe essere il più adatto per la loro specifica applicazione. Inoltre simili strategie di confronto risulterebbero necessarie anche per i gruppi di ricerca dediti all’identificazione ed all’estrazione di modelli, al fine di quantificare il grado di accuratezza ottenibile con l’approccio di modelling considerato. In questo lavoro viene presentato un nuovo criterio di confronto per la stima dell’accuratezza dei modelli in condizioni di grande segnale, basato sul confronto, in funzione della polarizzazione, tra misure e modello dei parametri ammettenza a piccolo segnale alle porte intrinseche del dispositivo
Caratterizzazione e Modellistica Degli Effetti Dispersivi Nei Dispositivi Elettronici a Microonde ed Onde Millimetriche
No full textLa modellistica a grande segnale di dispositivi FET III-V, qualora siano richiesti elevati livelli di accuratezza, non può servirsi della misura delle caratteristiche i/v del transistore effettuata semplicemente in regime statico. In generale, infatti, devono essere presi in considerazione tutti quei fenomeni dispersivi, dovuti all’autoriscaldamento e\o alla presenza di trappole (stati energetici spuri superficiali e livelli profondi), che sono causa di importanti deviazioni nelle caratteristiche dinamiche della corrente di drain in regime di bassa frequenza. Per tale motivo risulta necessario sostituire alle caratteristiche statiche convenzionali una quota di modello più raffinata, che descriva le leggi algebriche imposte dalla fisica del dispositivo alle grandezze elettriche alle porte tenendo conto della presenza di tali effetti di dispersione in bassa frequenza.
Diversi approcci al problema sono stati proposti dalla comunità scientifica e, spesso, la caratterizzazione tramite sistemi di misura i/v di tipo “impulsato” è stata indicata come la più appropriata per l’identificazione dei modelli del comportamento elettrico del dispositivo a grande segnale ed a bassa frequenza. Quale possibile alternativa a tali sistemi di misura viene proposto in questo lavoro un nuovo sistema di misura a grande segnale, basato su semplici eccitazioni sinusoidali a bassa frequenza, facilmente riproducibile con strumentazione convenzionale e di tipo “general-purpose”. Le potenzialità del banco sono state investigate utilizzando i dati sperimentali raccolti attraverso di esso per estrarre due modelli per la descrizione delle caratteristiche i/v dinamiche a bassa frequenza di dispositivi in tecnologia PHEMT (Pseudomorphic High Electron Mobility Transistor, di largo impiego per applicazioni nel campo delle microonde ed onde millimetriche)
Optimal Non-parametric Estimation of 1/f Noise Spectrum in Semiconductor Device
No full textIn this paper, we discuss the optimal nonparametric estimation of 1/f noise in MOSFET devices. We adopt a simple experimental procedure to evaluate the performance of different methods for the spectrum estimation. In particular, we analyze the variance of the spectrum in the case of averaged periodograms, according to Bartlett and Welch methods. The influence of the adopted window function and of the overlap between segments is investigated. Finally, an optimal power spectrum estimation is identified, allowing to minimize the dispersion of the spectrum
Non-linear Measurement-Based Noise Models of Electron Devices for Low Phase-Noise Oscillator Design
No full textThe shortcourse addresses the non-linear modeling of the low frequency noise properties of microwave transistors for oscillator design purposes
Un innovativo sistema di misura per la caratterizzazione della dispersione temporale in regime statico e dinamico dei dispositivielettronici a microonde
No full textLa risposta di un dispositivo elettronico a una eccitazione prefissata può, in generale, risultare diversa se osservata ad istanti temporali differenti. Successive ripetizioni del medesimo processo di misura possono dare risultati significativamente diversi: la caratterizzazione dei dispositivi elettronici deve, dunque, tenere in considerazione questo fenomeno. Un esempio ampiamente discusso in letteratura è rappresentato dalla dispersione nel tempo delle tensioni di breakdown (drain-source e gate-drain) nei transistori ad effetto di campo (FET).
Tale dispersione temporale, o “walkout”, delle caratteristiche del dispositivo può essere spiegata considerando che vi sono particolari condizioni operative che, risultando stressanti per la fisica interna del dispositivo, causano una modificazione progressiva e permanente della sua risposta alle porte elettriche esterne. Questo è particolarmente evidente, ad esempio, quando il dispositivo opera nella regione di scarica inversa (elettroni caldi) dal gate. Tuttavia, tali fenomeni di degrado possono essere osservati anche in condizioni operative nominalmente sicure per il dispositivo.
La caratterizzazione sperimentale del degrado dei dispositivi elettronici è solitamente effettuata in regime statico [1]-[2], forzando il dispositivo in esame (DUT) in condizioni operative altamente stressanti e di norma lontane da quelle che sono le sue condizioni di utilizzo. In questo lavoro, invece, viene presentato un sistema di misura in grado di caratterizzare la dispersione temporale, oltre che in regime statico, anche in regime non lineare dinamico. Esso è utile, quindi, a raccogliere indicazioni sul degrado che può subire il dispositivo quando questi si trovi ad operare nelle applicazioni tipiche
Integral approaches to electron device modeling taking into account low frequency dispersion effects
No full textNonlinear Integral Models (Finite Memory Models) including Modeling of dispersive effects and related Experimental results will be presented. The activity is related to the Quickshot WP developed in the framework of the TARGET NoE, VI FW
Identification procedures for the charge-controlled nonlinear noise model of microwave electron devices
No full textThe basic features of the recently proposed Charge-Controlled Non-linear Noise (CCNN) model for the prediction of low-to-high-frequency noise up-conversion in electron devices under large-signal RF operation are synthetically presented. It is shown that the different noise generation phenomena within the device can be described by four equivalent noise sources, which are connected at the ports of a "noiseless" device model and are non-linearly controlled by the time-varying instantaneous values of the intrinsic device voltages. For the empirical identification of the voltage-controlled equivalent noise sources, different possible characterization procedures, based not only on conventional low-frequency noise data, but also on different types of noise measurements carried out under large-signal RF operating conditions are discussed. As an example of application, the measurement-based identification of the CCNN model for a GaInP heterojunction bipolar microwave transistor is presented. Preliminary validation results show that the proposed model can describe with adequate accuracy not only the low-frequency noise of the HBT, but also its phase-noise performance in a prototype VCO implemented by using the same monolithic GaAs technology
Microwave large-signal effects on the low-frequency noise characteristics of GaInP/GaAs HBTs
No full textThis paper addresses both experimentally and through simulations the effects of a microwave tone on the low-frequency noise properties of GaInP/GaAs heterojunction bipolar transistors. The aim is to contribute to the still unsolved controversy on which modulation strategy should be adopted for the low-frequency noise sources when they should face large signal conditions, as in the cases of oscillators and mixers. An approach similar but not equal to the modulated stationary noise model has been adopted for three different kinds of noise source modulation strategy in the frame of a bias-dependent compact low-frequency noise model
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
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