Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  tranzystor MOS
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The article presents the concept of using VNA (Vector Network Analyzer) to measure the temperature of the MOS transistor junction. The method assumes that the scattering parameters of the network consisting of the transistor depend on the temperature. The tests confirmed the influence of temperature on the S11 parameter and the input network capacity during ambient temperature changes in the range of 35-70°C. Measurements were made for the gate-source (G-S) input of the system. The measurements were carried-out with the transistor in the ON/OFF states. In order to validate the measurements, the temperature of the tested element was recorded with the MWIR Cedip-Titanium thermal imaging camera.
PL
W artykule przedstawiono koncepcję wykorzystania wektorowego analizatora sieci VNA (ang. Vector Network Analyzer) do pomiaru temperatury złącza tranzystora MOS. Metoda zakłada, że parametry rozpraszania sieci elektrycznych wewnętrznych struktur tranzystora zależą od temperatury. Badania potwierdziły wpływ temperatury na parametr S11 oraz na pojemność wejściową przy zmianie wartości temperatury otoczenia w zakresie 35-70°C. Pomiary wykonano dla wejścia bramka-źródło (G-S) układu. Pomiary przeprowadzono z tranzystorem w stanach ON/OFF. W celu walidacji pomiarów, temperaturę badanego elementu rejestrowano kamerą termowizyjną MWIR Cedip-Titanium.
PL
W pracy zaprezentowano wyniki pomiarów parametrów termicznych tranzystora MOS mocy, dla którego zastosowano cieczowy system chłodzący firmy Aquacomputer. Zbadano wpływ wybranych parametrów systemu chłodzącego w tym m.in.: rodzaj wymiennika ciepła oraz prędkość przepływu cieczy chłodzącej na właściwości cieplne tranzystora. Dla porównania, przedstawiono wyniki pomiarów parametrów termicznych rozważanego tranzystora umieszczonego na radiatorze. Porównano skuteczność odprowadzania ciepła z wnętrza tranzystora do otoczenia przy zastosowaniu wymienionych wyżej układów chłodzenia.
EN
The paper presents the results of measurements of thermal parameters of power MOSFET implemented in liquid cooling system offered by Aquacomputer. The influence of selected cooling system parameters, such as: the type of heat exchanger and the flow rate of the coolant on the thermal properties of transistor, has been examined. In comparison, the results of measurements of thermal parameters of the considered transistor located on the heat sink, have been presented. Efficiency of heat radiation to the surroundings of the transistor using the above–mentioned cooling systems, has been investigated.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki zastosowania metody sympleksu Neldera-Meada do ekstrakcji wartości parametrów niequasistatycznego modelu małosygnałowego tranzystora MOS. Przedstawiono równoważny elektryczny schemat zastępczy i model matematyczny nowego modelu małosygnałowego MOSFETa dla częstotliwości mikrofalowych. Opisano zaimplementowany algorytm i otrzymane rezultaty badań.
EN
This paper presents results of practical implementation of the Nelder-Mead simplex method in identifying the parameter values of nonquasi- static small-signal MOS transistor model. Equivalent circuit and mathematical model of a new small-signal MOSFET model for microwave frequencies are performed. The implemented algorithm is described and the results attained are demonstrated.
PL
W pracy przedstawiono analizę numeryczną wpływu wybranych procesów technologicznych na krytyczne parametry użytkowe n-kanałowego tranzystora DIMOSFET opartego o materiał szerokopasmowy – węglik krzemu 4H-SiC. Analizie poddano wpływ procesów implantacji obszarów warstwy dryftu oraz implantacji obszarów wysp typu p na napięcie krytyczne Uds max oraz charakterystyki wyjściowe i przejściowe przyrządu. Parametry te definiują praktyczną użyteczność przyrządu w przypadku zastosowania materiału w przyrządach mocy.
EN
This work presents a numerical analysis of the influence of the chosen critical technology processes on critical application parameters of n-channel DIMOSFET transistor manufactured on 4H-SiC widebandgap semiconductor. Presented analysis concerns the impact of drift layer and p-well implantation processes on breakdown voltage Uds max, transient and output characteristics. These parameters are most important for practical implementation of SiC MOSFET as a power device.
PL
W pracy porównano charakterystyki przetwornicy BOOST w stanie ustalonym uzyskane przy wykorzystaniu modeli tranzystora MOS o różnym poziomie złożoności. Rozważano zależności napięcia wyjściowego, sprawności energetycznej oraz temperatury wnętrza tranzystora od współczynnika wypełnienia sygnału sterującego, rezystancji obciążenia oraz częstotliwości sygnału sterującego. Poprawność wyników obliczeń zweryfikowano doświadczalnie. Porównano również czasy trwania obliczeń uzyskanych przy wykorzystaniu rozważanych modeli.
EN
In the paper boost converter characteristics at the steady state obtained with the use of MOSFET models of various complexity and accuracy are compared. The analyses were performed by SPICE. The dependencies of the converter output voltage, the watt-hour efficiency and the MOSFET inner temperature on the frequency and the pulse-duty factor of the MOSFET control signal as well as the load resistance are considered. The correctness of the calculation results was verified experimentally. The times of the analyses of the converter corresponding to the considered models of the MOS transistor are compared, too.
6
Content available remote Badanie wpływu wybranych czynników na parametry cieplne tranzystorów mocy MOS
PL
W pracy przedstawiono problem wyznaczania wartości parametrów cieplnych tranzystorów MOS mocy oraz zaprezentowano i przedyskutowano wyniki pomiarów ilustrujących wpływ takich czynników, jak rodzaj obudowy, wielkość radiatora, ułożenie przestrzenne badanego tranzystora oraz wydzielanej w nim mocy na rezystancję oraz przejściową impedancję termiczną. Przedstawiono również wyniki pomiarów rozkładu temperatury na powierzchni nieobudowanej struktury tranzystora MOS mocy przy różnych warunkach chłodzenia tego elementu.
EN
In the paper the problem of measurements of the thermal parameters values of MOS power transistors is considered. The results of measurements showing the influence of such factors as the type of the case, the dimensions of the heat-sink, the orientation of the investigated transistor and the dissipated power on the thermal resistance and the transient thermal impedance of the device are presented and discussed. The measurements results of the temperature distribution on the surface of the uncapsulated MOS power transistor chip for different cooling conditions of this device are presented, too.
PL
W artykule omówiono wpływ zjawiska samonagrzewania oraz inercji termicznej na małosygnałową elektrotermiczną admitancję wyjściową tranzystora MOS w zakresie małych i bardzo małych częstotliwości, w którym można pominąć inercję elektryczną elementu, modelowaną przez odpowiednie pojemności elektryczne. Rozważania teoretyczne zilustrowano wynikami obliczeń charakterystyki amplitudowej i fazowej omawianej admitancji dla typowego tranzystora mocy MOS.
EN
In this paper the influence of the self-heating phenomenon and thermal inertia on the nonisothermal small-signal output admittance of MOS transistors is analyzed. The analysis concerns the very low frequency range, where electrical inertia modeled by electrical capacitances can be neglected. The theoretical considerations are illustrated by the computation results of the amplitude and phase characteristics of the mentioned admittance for a typical MOS transistor.
PL
Przedstawiono historię elektroniki półprzewodnikowej ze szczególnym uwzględnieniem tranzystora MOS, trudności związane z dalszą miniaturyzacją, możliwe kierunki rozwoju oraz wybrane ograniczenia fundamentalne.
EN
The papers briefly presents the history of semiconductor electronics with emphasis on MOS transistor, difficulties associated with further miniaturization, possibile directions of development and selected fundamental limitations.
PL
Zaprezentowano wyniki badań numerycznych, z których wynika, że w tranzystorze MOS występuje zjawisko łagodnego odrywania się kanału i zjawisko powiększania grubości kanału. Obydwa zjawiska można uwzględnić w quasi-dwuwymiarowym modelowaniu pracy tranzystora polowego, dzięki czemu można opracowywać dokładniejsze modele analityczne takiego przyrządu półprzewodnikowego.
EN
Some results of two-dimensional numerical modeling of the MOS transistor ale presented. The results indicate that gradual channel detachment effect and channel thickness modulation effect occur in the transistor. The two phenomena can be taken into account in quasi two-dimensional MOSFET modeling, which enable us to overcome problems appearing in one-dimensional modeling of the transistor.
10
Content available remote Modelowanie pojemności tranzystora MOS w programie SPICE
PL
W artykule przedstawiono badania analitycznych zależności opisujących pojemności modelu tranzystora MOS mocy w programie SPICE, opartego na modelu Danga (LEVEL = 3). Zwrócono uwagę na rozbieżności występujące pomiędzy zależnościami analitycznymi a wynikami symulacji, otrzymanymi z programu PSPICE. Wykazano, że przedstawione w literaturze opisy pojemności modelu Danga zawierają nieścisłości i błędy. W odniesieniu do wybranego tranzystora MOS mocy dokonano porównania przebiegów pojemności, obliczonych w programie PSPICE z przebiegami katalogowymi, podanymi przez producenta.
EN
In this paper the capacitances of the Dang model built-in in PSPICE is considered. The simulated by SPICE and the calculated with use of analytic formula [1-5], and catalog capacitances of the power MOS transistor are compared. The International Rectifier IRF150 transistor has been investigated. The discrepancies between the simulated and calculated capacitances of the considered transistor is especially examined.
PL
Omówiono wpływ mikroelektroniki na rozwój technik technologii informacyjnych, krótko przedstawiono najważniejsze etapy historii mikroelektroniki, przedyskutowano wybrane problemy skalowania tranzystora MOS oraz sposoby ich rozwiązywania, rozważono ograniczenia dla działania prawa Moore'a w przyszłości.
EN
The influence of microelectronics on the development of information technology was described, the most important moments of microelectronics history were briefly presented, selected critical issues of MOSFET scaling were discussed, as well as possible solutions, future limitations to the validity of Moore's law were considered.
EN
Circuits containing short-channel MOS transistors, having multiple DC solutions, are analyzed in this paper. The n-th power law model (Level 6, SPICE) of short-channel MOS transistors is investigated and some of its properties are proved. Two basic questions in the DC analysis and design of the circuits are considered. For the circuits with transistors represented by the n-th power law model, the earlier developed method exploiting the idea of contraction, division and elimination is extended, enabling us to find all the DC solutions. Next, each of the solutions is corrected in succession by means of a controlled SPICE simulation using more accurate BSIM 3v3 model. This two part algorithm for finding all the DC solutions is illustrated via a numerical example. The comparison with other alternative methods, tested on a set of representative circuits, shows that the proposed approach is much more effective, and enables us to analyze larger circuits than the other methods. Another question considered in the paper is how to determine effectively multi-valued input-output characteristics is the circuits containing short-channel MOS transistors. An approach for finding the characteristics is developed and illustrated using a numerical example.
PL
W pracy rozpatrywane są obwody, zawierające tranzystory MOS z krótkim kanałem, o wielu punktach równowagi (rozwiązaniach DC), np. przerzutniki, sieci neuronowe i układy logiczne. Analiza układów jest trudna i czasochłonna a niektóre fundamentalne problemy w tej dziedzinie pozostają nadal otwarte. Należy do nich obliczanie wszystkich rozwiązań DC oraz wyznaczanie wielowartościowych charakterystyk typu wejście-wyjście. Ta właśnie problematyka jest celem badań artykułu. Obliczaniu wszystkich rozwiązań DC poświęcono w ostatniej dekadzie wiele prac, a temat ten pozostaje stale obecny w światowej literaturze i na konferencjach międzynarodowych. Wynika to stąd, że stopień skomplikowania obliczeń, a zatem czas analizy, gwałtownie wzrasta w miarę powiększania rozmiarów obwodów (liczby tranzystorów). Mimo stosowania różnych uproszczeń, np. aproksymowania oryginalnych funkcji nieliniowych za pomocą funkcji odcinkowo - liniowych, nawet najbardziej efektywne metody pozwalają obliczać jedynie dość proste układy. W przypadku obwodów zawierających tranzystory MOS z krótkim kanałem, reprezentowanych za pomocą złożonych modeli o skomplikowanym opisie matematycznym, stopień trudności ulega istotnemu powiększeniu. Podstawowym modelem tranzystora MOS z krótkim kanałem, stosowanym w artykule jest "the n-th power law model", zaimplementowany w programie SPICE (level 6). Zbadano pewne właściwości tego modelu (rozdział 2, lematy 1 i 2) oraz użyto go do wstępnego wyznaczania wszystkich rozwiązań DC. W tym celu dokonano hybrydowego opisu obwodu (rozdział 3) oraz zastosowano metodę sukcesywnego zawężania, podziału i eliminacji, wcześniej używaną do obliczania obwodów o znacznie prostszym opisie matematycznym. Opracowano podstawy teoretyczne (rozdział 4, lematy 3 i 4) prowadzące do skutecznej procedury zawężania i eliminacji pewnych obszarów nie zawierających rozwiązań dostosowanej do rozpatrywanych obwodów. Na tej podstawie sformułowano algorytm, który przy założeniu, że utożsamia się rozwiązania (napięcia GS i DS tranzystorów MOS) różniące się mniej niż o 0.001 V, gwarantuje znalezienie wszystkich rozwiązań DC. W celu uściślenia tych rozwiązań przeprowadza się następnie, kolejno dla każdego z nich, kontrolowaną symulację za pomocą programu SPICE, z wykorzystaniem zaimplementowanego w nim (level 8) bardzo złożonego i dokładniejszego modelu BSIM 3v3. W powyższych symulacjach każdorazowo startuje się z obliczonego wcześniej wstępnego rozwiązania. Liczne eksperymenty numeryczne pokazały, że uzyskane za pomocą opracowanej metody rozwiązania wstępne są bardzo zbliżone do rozwiązań skorygowanych a czas potrzebny na uściślanie jest bardzo krótki i pomijalny w stosunku do czasu zasadniczej analizy. Należy dodać, że proces obliczeniowy musi zostać poprzedzony dokonaniem ekstrakcji parametrów "the n-th power law model" na podstawie charakterystyk modelu BSIM dla danej technologii (długości kanału). Zaproponowano dwuetapowy algorytm obejmujący wyznaczanie rozwiązań wstępnych przy wykorzystaniu "the n-th power law model" oraz uściślaniu tych rozwiązań za pomocą programu SPICE i zaimplementowanym w nim modelu BSIM przetestowano na licznym zbiorze praktycznych układów zawierających tranzystory MOS z krótkim kanałem oraz porównano z alternatywnymi metodami. Na tej podstawie stwierdzono, że jest on bardziej efektywny i pozwala skutecznie analizować układy o większych rozmiarach. W rozdziale 4 przytoczono przykład układu symulującego komórkę sieci neuronowej, złożonego z 14 tranzystorów MOS z kanałem 0.35um. Rozdział 5 dotyczy wyznaczania charakterystyk typu wejście-wyjście w obwodach, zawierających tranzystory MOS z krótkim kanałem, o wielu rozwiązaniach DC. Takie charakterystyki mogą być wielowartościowe a nawet wielogałęziowe. Można tu zastosować, krok po kroku, metodę wyznaczania wszystkich rozwiązań DC, omówioną w rozdziale 4. Wymaga to jednak wykonania setek złożonych analiz, co sprawia, że tego typu podejście jest zupełnie nieefektywne. W artykule zaproponowano metodę opartą na znanej z matematyki idei odpowiedniej zamiany zmiennych zależnych i niezależnych w punktach, w których wyznacznik macierzy Jacobiego staje się równy zeru. Metodę omówiono dla wielowartościowych charakterystyk jednogałęziowych. Można ją uogólnić na przypadek charakterystyk wielogałęziowych jeżeli znajdzie się wstępnie co najmniej jeden punkt leżący na każdej z gałęzi. W celu zilustrowania metody podano przykład wyznaczania charakterystyki wejście - wyjście przerzutnika Schmitta zbudowanego z 8 tranzystorów MOS z kanałem 0.35 um. Pokazano również, że symulator SPICE daje nieprawidłową charakterystykę z histerezą, pdczas gdy rzeczywista charakterystyka jest bardziej złożona i nie ma natury histerezowej.
14
Content available remote Nowy algorytm wyznaczania mocy czynnej tranzystora MOS w programie SPICE
PL
Praca dotyczy problemu wyznaczania mocy czynnej tranzystora MOS mocy przy wykorzystaniu wbudowanego w programie SPICE modelu tego elementu. Z uwagi na możliwość dostępu jedynie do zewnętrznych zacisków rozważanej klasy modeli, w analizie stanów przejściowych (TRAN), użytkownik może wyznaczyć tylko moc całkowitą, wydzielaną w elemencie. Moc taka, na skutek inercji elektrycznej, różni się od mocy czynnej, odpowiedzialnej za zjawisko samonagrzewania. Różnica między przebiegiem mocy czynnej i mocy całkowitej rośnie wraz ze wzrostem wartości pojemności wewnętrznych modelu tranzystora MOS oraz szybkości zmian sygnału sterującego rozważany element. W pracy zaproponowano nowy algorytm wyznaczania mocy czynnej wydzielanej w tranzystorze MOS, wykorzystujący jego zaciskowe przebiegi prądów i napięć oraz zależności opisujące elementy modelu rozważanego tranzystora. Przedstawiono szczegółowo sposób realizacji nowego algorytmu, a rozważania teoretyczne zilustrowano wynikami obliczeń.
EN
This paper deals with the problem of calculations of the real power dissipated inside the MOS transistor represented by the built-in SPICE models of the various accuracy (LEVELS). The knowledge of the MOSFET real power value is very important in the consideration of the thermal phenomena in this device. During the transient analysis (TRAN) SPICE users are able to observe currents and voltages courses available at the model external terminals only. As a result, the total device power can be computed exclusively. Unfortunately, the total power differs from real one due to electrical inertia, which results from the internal capacities existing in the structure of MOSFET model. The differences between two kinds of the considered power runs increase both with the increase in the gate-to-source voltage speed change and with the increase in the internal MOS capacities values. In this paper a new algorithm of MOS transistor real power calculations is proposed and described in detail. According to this algorithm the terminal voltages and currents runs as well as the dependencies describing the device model have to be taken into account. The numerical results presented in the paper confirmed the usefulness and credibility of the proposed algorithm.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.