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基于一种新型导通压降采样电路的IGBT器件结温在线监测方法 被引量:1
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作者 赵蕤 杨柯欣 +1 位作者 唐涛 宋文胜 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期295-303,共9页
热敏感电参数法具有在线能力强、非侵入和快响应等特点,成为了当前的研究热点。因此以导通压降为热敏感电参数,重点研究了1种基于导通压降的IGBT结温在线监测方法。首先,通过双脉冲测试电路获取IGBT导通压降、集电极电流和结温数据;然后... 热敏感电参数法具有在线能力强、非侵入和快响应等特点,成为了当前的研究热点。因此以导通压降为热敏感电参数,重点研究了1种基于导通压降的IGBT结温在线监测方法。首先,通过双脉冲测试电路获取IGBT导通压降、集电极电流和结温数据;然后,基于所测数据构建了IGBT集电极电流、结温与导通压降的三维映射表征模型;最后,设计了1种新型导通压降采样电路,并开展IGBT结温的在线监测实验研究,实验结果验证了所得三维结温表征模型的准确性和有效性。 展开更多
关键词 绝缘栅双极晶体管 结温在线监测 热敏感电参数 导通压降 双脉冲测试 三维映射表征模型 采样电路
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基于BSIM⁃CMG紧凑模型的NSFET直流特性建模 被引量:1
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作者 陈光前 王悦杨 +1 位作者 唐敏 刘伟景 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期442-448,共7页
随着半导体制造工艺技术的发展,纳米片场效应晶体管(NSFET)成为下一代集成电路的核心器件,建立能准确描述NSFET特性的SPICE模型对提高基于NSFET的集成电路设计的成功率和缩短先进工艺的开发周期至关重要。结合Sentaurus TCAD仿真与伯克... 随着半导体制造工艺技术的发展,纳米片场效应晶体管(NSFET)成为下一代集成电路的核心器件,建立能准确描述NSFET特性的SPICE模型对提高基于NSFET的集成电路设计的成功率和缩短先进工艺的开发周期至关重要。结合Sentaurus TCAD仿真与伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管公共多栅(BSIM⁃CMG)紧凑模型,对NSFET进行直流特性建模。使用器件模型提取工具XModel提取器件的直流特性参数,包括单器件参数提取、温度及自热效应参数提取。结果表明,单器件直流特性参数提取平均误差小于5%,温度及自热效应的参数提取结果精准度较好,验证了模型的准确性。最后,构建并验证分组模型与工艺角模型。这些模型能准确描述不同尺寸和工艺波动对NSFET器件特性的影响,为加快高性能、低功耗NSFET的开发提供理论参考和实践指导。 展开更多
关键词 纳米片场效应晶体管(NSFET) TCAD 伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管公共多栅(BSIM⁃CMG)紧凑模型 直流特性 参数提取
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基于建模数据和最优化算法的GaN HEMT精确电热行为建模方法
3
作者 肖龙 陈冬冬 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期153-162,共10页
为了实现对氮化镓高电子迁移率晶体管GaN HEMT(gallium nitride high electron mobility transistor)高速开关带来的开通过压、误导通、开关振荡和EMI噪声等问题展开定量的仿真分析,提出了一种基于建模数据和最优化算法的门极增强型GaN ... 为了实现对氮化镓高电子迁移率晶体管GaN HEMT(gallium nitride high electron mobility transistor)高速开关带来的开通过压、误导通、开关振荡和EMI噪声等问题展开定量的仿真分析,提出了一种基于建模数据和最优化算法的门极增强型GaN HEMT电热行为模型建模方法。相比较于常规GaN HEMT行为模型,所提出的建模方法采用2个简单的建模公式实现了对GaN HEMT在第一和第三象限宽工作温度范围内的电热特性进行准确的建模。同时采用一个紧凑的建模公式实现对GaN HEMT非线性寄生电容的精确建模。此外,提出了一种遗传算法和Levenberg-Marquardt算法组合的优化算法,基于该优化算法和建模数据实现了对建模参数的快速提取,在较大程度上减小了建模时间和工作量。仿真表明,所提出的建模方法能够实现对不同公司多个型号的GaN HEMT器件展开精确的建模。最后通过吻合的动态仿真和实验数据验证了所提建模方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 氮化镓高电子迁移率晶体管 电热行为模型 最优化算法 参数提取
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NPT型IGBT电热仿真模型参数提取方法综述 被引量:16
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作者 徐铭伟 周雒维 +2 位作者 杜雄 沈刚 杨旭 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期134-141,共8页
对NPT型IGBT电热仿真模型的工作原理进行了概述,并将模型参数分为电参数(即基于半导体物理的Hefner器件模型参数)和热参数(即反映器件封装传热的Cauer网络参数)两大类,然后对近年来模型参数提取方法的研究情况进行讨论。依据提取技术手... 对NPT型IGBT电热仿真模型的工作原理进行了概述,并将模型参数分为电参数(即基于半导体物理的Hefner器件模型参数)和热参数(即反映器件封装传热的Cauer网络参数)两大类,然后对近年来模型参数提取方法的研究情况进行讨论。依据提取技术手段的不同将IGBT电参数提取方法归纳为仿真提取、经验估计、参数隔离和参数优化4类,并从时效性、准确性、复杂性等方面对各种方法进行了比较和评价;从IGBT的封装结构和封装瞬态热阻曲线2个方向出发讨论了Cauer网络参数的提取。最后讨论了一个模型电参数的提取步骤。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 电热 仿真 模型 参数提取 热网络 电参数 热参数
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一种提高IGBT行为模型暂态精度的模型参数校正方法 被引量:8
5
作者 王博 周雒维 +2 位作者 蔡杰 罗全明 杜雄 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期4212-4221,共10页
一般绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)行为模型通过其数据手册的特性曲线提取参数,但是IGBT数据手册只是厂商提供的参考,实际中的IGBT由于制造工艺以及老化程度的不同,其真实的特性曲线和数据手册中的有偏... 一般绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)行为模型通过其数据手册的特性曲线提取参数,但是IGBT数据手册只是厂商提供的参考,实际中的IGBT由于制造工艺以及老化程度的不同,其真实的特性曲线和数据手册中的有偏差,从而使得IGBT行为模型的暂态精度不高。重新测试IGBT的特性曲线存在着测试较为复杂及精度的问题,为此,提出一种提高IGBT行为模型暂态精度的模型参数校正方法。首先推导IGBT开关暂态中,各工作模态持续时间的表达式,归纳影响各工作模态持续时间的模型参数。然后分析实测与仿真暂态波形存在误差的原因,根据误差和模型参数的关系及参数的敏感度,归纳总结模型参数的调整方法。通过对比不同负载电流下双窄脉冲实验和仿真的暂态波形,验证模型的准确性及通用性。最后将校正后的模型应用于BUCK拓扑仿真,验证在实际应用中模型能够较为准确地描述IGBT开关暂态特性。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 行为模型 模型参数 暂态精度
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适用于电路仿真的IGBT模块暂态模型研究 被引量:12
6
作者 徐延明 赵成勇 +2 位作者 周飞 徐莹 刘启建 《电源学报》 CSCD 2016年第3期28-37,共10页
高压IGBT与二极管构成IGBT模块已经广泛应用于柔性直流输电技术领域。然而现有仿真研究难以模拟IGBT模块中IGBT与二极管各自详细开关暂态特性及相互影响,因此提出一种适用于电路仿真的IGBT模块暂态模型及其参数通用提取方法。模型采用... 高压IGBT与二极管构成IGBT模块已经广泛应用于柔性直流输电技术领域。然而现有仿真研究难以模拟IGBT模块中IGBT与二极管各自详细开关暂态特性及相互影响,因此提出一种适用于电路仿真的IGBT模块暂态模型及其参数通用提取方法。模型采用机理推导、电气等效、曲线拟合等方法在PSCAD、SABER等电路仿真平台实现,无需获取器件底层参数和求解复杂物理方程,不仅可以实现电路仿真中IGBT模块的各种运行状态,而且可以在纳秒级步长下模拟其电压电流尖峰、拖尾电流、米勒平台等开关暂态特性。通过与SABER中通用模型仿真结果及实验实测波形对比分析,验证了IGBT模块暂态模型和参数提取方法的正确性和通用性,为进一步将模型应用于柔性直流输电系统仿真、电磁干扰及损耗分析、控制策略等研究打下基础。 展开更多
关键词 绝缘栅双极性晶体管(IGBT) 二极管 参数提取 暂态模型
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一种新的HEMT小信号模型参数提取方法 被引量:6
7
作者 胡建萍 程海燕 陈显萼 《微波学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期39-42,共4页
介绍了一种高电子迁移率晶体管 (HEMT)的小信号参数提取方法———综合多偏置点优化参数提取法。该文首先推导并提出了器件的模型、确定外部参数和内部参数 ,其次介绍了多偏置点优化算法。最后 ,以PHEMT器件为例进行鲁棒性和精确性测试 ... 介绍了一种高电子迁移率晶体管 (HEMT)的小信号参数提取方法———综合多偏置点优化参数提取法。该文首先推导并提出了器件的模型、确定外部参数和内部参数 ,其次介绍了多偏置点优化算法。最后 ,以PHEMT器件为例进行鲁棒性和精确性测试 ,实验采用一系列随机起始值 ,结果表明 ,提取的参数值与经验值相差小于 1%。 展开更多
关键词 HEMT 高电子迁移率晶体管 小信号模型 参数提取 多偏置点优化算法
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基于集总参数法的IGBT模块温度预测模型 被引量:29
8
作者 魏克新 杜明星 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期79-84,共6页
从IGBT模块的内部结构和故障机理分析,得到影响IGBT模块可靠性的主要因素是温度的结论,而IGBT模块各层的温度是很难用实验的方法测取的。为了解决这一问题,在分析IGBT模块内部导热机理的基础上,利用瞬时非稳态导热的集总参数法建立热网... 从IGBT模块的内部结构和故障机理分析,得到影响IGBT模块可靠性的主要因素是温度的结论,而IGBT模块各层的温度是很难用实验的方法测取的。为了解决这一问题,在分析IGBT模块内部导热机理的基础上,利用瞬时非稳态导热的集总参数法建立热网络模型,并给出热损耗值、等效热阻、等效热容的提取方法。通过与制造商提供的IGBT模块结温实验数据、实测的底板温度和有限元模型相比较,热网络模型温度预测误差小于5%。 展开更多
关键词 热网络模型 集总参数法 结温
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双极型晶体管EM大信号模型参数提取方法探讨 被引量:2
9
作者 刘海涛 甘平 +1 位作者 黄扬帆 温志渝 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2014年第8期62-65,共4页
集成电路设计过程中离不开计算机模拟,模拟的精确度不仅与器件模型本身有关,还与给定的器件模型参数值是否正确密切有关,所以准确地提取器件的模型参数显得至关重要。双极型晶体管是集成电路中重要组成单元,为提高学生对集成电路设计中... 集成电路设计过程中离不开计算机模拟,模拟的精确度不仅与器件模型本身有关,还与给定的器件模型参数值是否正确密切有关,所以准确地提取器件的模型参数显得至关重要。双极型晶体管是集成电路中重要组成单元,为提高学生对集成电路设计中对晶体管单元的参数含义的全面深刻认识,在介绍了双极型晶体管各种模型参数的基础上,分析了三极管EM模型参数的相关公式;并讨论了其模型参数提取的简单易行的方法;最后介绍了参数提取的实验设备和仪器、实验方法和实验手段。该实验方法可以帮助学生掌握双极型晶体管模型参数的提取,同时可以加深学生对双极型晶体管模型参数物理意义的理解。 展开更多
关键词 双极型晶体管 集成电路 EM模型 参数提取
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IGBT机理建模及其基于神经网络的参数辨识方法 被引量:3
10
作者 孙跃 谭晶晶 唐春森 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1143-1149,1163,共8页
为获取专用的绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模型,实现IGBT电路的针对性优化,在Hefner模型的基础上,对IGBT的开通和关断状态进行了机理建模,并重点分析了其暂态过程.在此基础上,提出了基于神经网络优化算... 为获取专用的绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模型,实现IGBT电路的针对性优化,在Hefner模型的基础上,对IGBT的开通和关断状态进行了机理建模,并重点分析了其暂态过程.在此基础上,提出了基于神经网络优化算法对模型参数进行辨识的方法,获得了单个IGBT元件的机理模型.以一个FGA25N120型的IGBT为例,进行了仿真和实验研究,通过仿真与实验结果的对比,拟合优度达0.9,验证了本文所提机理模型的正确性及基于神经网络辨识所得参数的精确性. 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 神经网络 机理模型 参数辨识 开关暂态
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大功率静止同步补偿装置IGBT模块吸收保护电路参数的多目标优化设计 被引量:8
11
作者 李正国 罗安 马国喜 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第13期40-44,共5页
文章针对目前大功率静止同步补偿(STATCOM)装置IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)模块吸收保护电路参数设计中存在的一些问题,对吸收保护电路参数选优问题进行了数学描述,提出了一种采用并行自校正多目标遗传算法来进行大功率STA... 文章针对目前大功率静止同步补偿(STATCOM)装置IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)模块吸收保护电路参数设计中存在的一些问题,对吸收保护电路参数选优问题进行了数学描述,提出了一种采用并行自校正多目标遗传算法来进行大功率STATCOM装置吸收保护电路参数的选型。该算法通过并行进化多种群来确保种群的优良性能和进化的收敛速度,并能够自适应调整遗传交叉概率和变异概率来避免种群的早熟现象,采用阈值制约适应度函数及以不同概率进行的染色体选择操作,可使种群朝多个目标最佳协调点的方向进化,从而得到多目标最优解。应用实例表明采用该方法设计的吸收电路具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 电力系统 无功功率补偿 大功率静止同步补偿装置 IGBT模块 吸收保护电路 电路参数 优化设计
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横向结构参数对SiGe HBT小信号模型参量的影响 被引量:1
12
作者 赵彦晓 张万荣 +4 位作者 谢红云 黄鑫 张良浩 金子超 付强 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期508-512,共5页
为了分析了发射极条宽、条长、条数等横向结构参数对SiGe HBT小信号模型参数的影响,通过Jazz 0.35μm BiCMOS SiGe HBT的Y参量,得出了在不同横向结构参数下SiGe HBT的小信号模型参数.结果表明:增加发射极条宽、条长、条数时,小信号模型... 为了分析了发射极条宽、条长、条数等横向结构参数对SiGe HBT小信号模型参数的影响,通过Jazz 0.35μm BiCMOS SiGe HBT的Y参量,得出了在不同横向结构参数下SiGe HBT的小信号模型参数.结果表明:增加发射极条宽、条长、条数时,小信号模型中的等效电阻值减小、等效电容增大、跨导也增大.在此基础上,分析了SiGe HBT横向结构参数对合成的有源电感特性的影响.在设计不同性能的有源电感时,所得结果对有源器件横向结构参数的选取有一定的指导意义. 展开更多
关键词 横向结构 Y参量 小信号模型参数 SIGE HBT
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Multisim仿真软件中三极管模型参数的确定 被引量:5
13
作者 卢敦陆 《现代电子技术》 2014年第21期120-123,共4页
Multisim仿真软件元件库中找不到特定型号三极管时,常常需要新建三极管模型并确定模型参数。从电流特性、输出特性等七个方面分析了三极管G-P模型参数的物理意义,并且通过实例说明了通常情况下三极管模型参数的估算方法。对于模型参数... Multisim仿真软件元件库中找不到特定型号三极管时,常常需要新建三极管模型并确定模型参数。从电流特性、输出特性等七个方面分析了三极管G-P模型参数的物理意义,并且通过实例说明了通常情况下三极管模型参数的估算方法。对于模型参数的准确性通过实验的方法加以验证,表明这种估算方法具有较好的仿真度和实用性。 展开更多
关键词 三极管 G-P模型 模型参数 估算方法
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IC设计中晶体管直流模型参数的提取
14
作者 邵志标 向凌顶 +1 位作者 林长贵 朱秉升 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期7-12,共6页
提出一种IC芯片设计中双极型器件直流模型参数的提取方法.采取GP模型建立双向目标函数进行全局优化提取.分1级和2级参数两层处理.1级参数系提取IC设计中各管的共同参数,2级参数则为提取与各个管的结构和尺寸相关的特定参... 提出一种IC芯片设计中双极型器件直流模型参数的提取方法.采取GP模型建立双向目标函数进行全局优化提取.分1级和2级参数两层处理.1级参数系提取IC设计中各管的共同参数,2级参数则为提取与各个管的结构和尺寸相关的特定参数,尽管提取对象只是样管,但可以由模型内在关系通过程序计算出各管的特定参数. 展开更多
关键词 晶体管 直流模型参数 集成电路 设计 提取
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锗硅异质结双极型晶体管RF雪崩效应Mextram模型研究 被引量:1
15
作者 刘静 郑少华 刘茵 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1493-1499,共7页
传统Mextram模型基于雪崩倍增电流源Iavl来描述硅锗异质结双极晶体管的雪崩倍增效应,忽略了射频条件下因雪崩倍增相位延迟以及载流子传输时间延迟带来的集电结电感延迟问题.对硅锗异质结双极晶体管的雪崩倍增效应进行了研究,解释了导致... 传统Mextram模型基于雪崩倍增电流源Iavl来描述硅锗异质结双极晶体管的雪崩倍增效应,忽略了射频条件下因雪崩倍增相位延迟以及载流子传输时间延迟带来的集电结电感延迟问题.对硅锗异质结双极晶体管的雪崩倍增效应进行了研究,解释了导致器件集电结中出现电感延迟的物理机制.提出采用击穿电感和电阻分别表征器件的(Radio Frequency,RF)电感延迟特性和雪崩倍增载流子的贡献,建立考虑RF雪崩倍增效应的电感击穿等效电路模型,并嵌入到Mextram 505.00模型中.基于S参数来描述改进模型的验证结果,与传统模型相比,改进模型在应用频率小于35 GHz条件下,显著改善了硅锗异质结双极晶体管的增益和输出阻抗的精度,且不会对器件模型的直流特性拟合精度产生负面影响.同时从改进模型的电子击穿电感Ljcn、电子击穿电阻Rjcn、输出曲线、增益参数和输出阻抗中提取等效电路模型的敏感参数Aem和Vg.结果表明,基于RF电感击穿等效电路的Mextram 505.00改进模型可以更精确地预测射频条件下雪崩倍增效应发生时硅锗异质结双极晶体管的器件性能. 展开更多
关键词 HBT Mextram模型 参数提取 RF雪崩倍增效应 碰撞电离
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关于小信号共射电路增益的讨论
16
作者 刘彩霞 刘波粒 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 2000年第3期289-291,303,共4页
利用晶体管小信号H、π、和Y参数模型间的内在联系 。
关键词 晶体管小信号模型 共射放大电路增益 电子线路
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GaN HEMT器件微波噪声模型参数提取
17
作者 李静强 胡志富 +1 位作者 崔玉兴 刘会东 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期507-511,共5页
介绍了两种可以用于GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件建模的噪声模型,Pucel等效电路噪声模型和Pospieszalski温度噪声模型。基于Pucel等效电路噪声模型,介绍了利用器件本征噪声参数推导Pucel噪声模型参数的过程,并且给出了微波噪声模... 介绍了两种可以用于GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件建模的噪声模型,Pucel等效电路噪声模型和Pospieszalski温度噪声模型。基于Pucel等效电路噪声模型,介绍了利用器件本征噪声参数推导Pucel噪声模型参数的过程,并且给出了微波噪声模型参数的表达式。利用上述方法,针对200μm栅宽的GaN HEMT器件,提取了噪声模型参数值,并且在ADS仿真软件平台上建立了GaN HEMT器件的Pucel等效电路噪声模型,仿真结果与实测结果在频率为4~18 GHz带宽内吻合较好,说明提出的噪声模型参数提取方法对于GaN HEMT器件噪声仿真的实用性和准确性。 展开更多
关键词 氮化镓 高电子迁移率晶体管(HEMT) 噪声 模型 参数提取
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一种精确的有机薄膜晶体管模型参数提取方法研究
18
作者 尹飞飞 徐征 +4 位作者 赵谡玲 乔泊 张成文 陈跃宁 徐叙瑢 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期281-286,共6页
提出了一种可以精确获得有机薄膜晶体管(OTFT)的直流电流-电压模型中的参数提取方法。该方法通过对实验获得的输出特性曲线和转移特性曲线进行计算和处理,精确获得OTFT器件模型中的7个参数。实验制备了两种采用不同绝缘栅的基于并五苯... 提出了一种可以精确获得有机薄膜晶体管(OTFT)的直流电流-电压模型中的参数提取方法。该方法通过对实验获得的输出特性曲线和转移特性曲线进行计算和处理,精确获得OTFT器件模型中的7个参数。实验制备了两种采用不同绝缘栅的基于并五苯的底栅顶接触的OTFT,并对其进行了参数提取。利用提取的参数及直流电流-电压模型对OTFT进行模拟,将模拟结果与实验测试结果相比较发现,模拟得到的输出特性及转移特性与测试结果拟合得很好,验证了本文中参数提取方法的正确性。应用建立的模型及本文中的参数提取方法可以用于OTFT器件的设计与模拟。 展开更多
关键词 有机薄膜晶体管 直流电流-电压模型 参数提取
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一种新的HBT小信号模型参数优化提取法
19
作者 胡晓萍 胡建萍 +1 位作者 郑梁 钟叶龙 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期567-571,共5页
阐述了一种新的异质结双极型晶体管(HBT)的小信号模型参数提取方法——综合多偏置点优化参数提取法.对HBT小信号模型进行推导并确定外部参数和内部参数的计算公式;介绍了多偏置点优化算法,并在GaInP/GaAsHBT器件上进行了鲁棒性和精确性... 阐述了一种新的异质结双极型晶体管(HBT)的小信号模型参数提取方法——综合多偏置点优化参数提取法.对HBT小信号模型进行推导并确定外部参数和内部参数的计算公式;介绍了多偏置点优化算法,并在GaInP/GaAsHBT器件上进行了鲁棒性和精确性测试.实验采用了一系列随机初始值,结果表明提取的参数值具有唯一收敛性和精确性,仿真结果与测量数据的相对误差小于1%. 展开更多
关键词 异质结双极型晶体管 参数提取 小信号等效模型
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双极型晶体管线路瞬态γ辐照效应的模拟计算和实验验证
20
作者 唐本奇 吴国荣 李国政 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期9-14,共6页
在PC上开发了双极型晶体管电路瞬态γ辐照效应的模拟计算程序M-TRACII,建立了相应器件模型参数的测试方法,并进行双极型晶体管线路瞬态γ辐照效应实验验证工作;计算结果与实测结果符合得较好,说明该模拟技术和实验方法是... 在PC上开发了双极型晶体管电路瞬态γ辐照效应的模拟计算程序M-TRACII,建立了相应器件模型参数的测试方法,并进行双极型晶体管线路瞬态γ辐照效应实验验证工作;计算结果与实测结果符合得较好,说明该模拟技术和实验方法是可行的和可靠的。 展开更多
关键词 瞬态γ辐照效应 晶体管模型 参数提取
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