Modélisation des transistors bipolaires silicium de puissance dans les bandes L et S

par Abdelkrim RamsiI

Thèse de doctorat en Electronique, Hyperfréquences

Sous la direction de Jean-Luc Gautier.

Soutenue en 1992

à Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris .

mots clés

• Transistors bipolaires silicium
• Modèles non linéaire
• Effet Early
• Focalisation et Défocalisation
• Périmètre émetteur
• Load pull simulé
• Transistors bipolaires
• Focalisation isoélectrique
• Amplificateurs
• Oscillateurs

Résumé

Ce travail présente une méthodologie de modélisation des transistors bipolaires de puissance dans les bandes L et S. Il a été effectué sur des transistors à structure interdigitée. Les phénomènes physiques liés au fonctionnement des transistors bipolaires silicium ont permis de développer un modèle paramétré en fonction du périmètre émetteur. Le nombre de paramètres du modèle est réduit de façon considérable par rapport au modèle de Gummel-Poon. La modélisation de l'effet Early a permis une bonne corrélation entre la mesure et la simulation en régime de fonctionnement statique. En régime dynamique petit signal le modèle développé est valide en comparant les paramètres [S] pris en plusieurs points de polarisation. En puissance, la caractéristique de la puissance de sortie en fonction de la puissance d'entrée a permis une validation du modèle en fonctionnement linéaire (classe A) et non linéaire (classes B et C). Les fonctions électroniques réalisées au cours de cette thèse sont basées sur le modèle développé. Pour chaque circuit sont présentées les étapes de la conception ainsi que la réalisation. Trois circuits ont été réalisés: un amplificateur classe A et un amplificateur classe B (1-1. 3 GHz) et enfin un oscillateur libre fonctionnant à la fréquence 4 GHz. Tous les circuits sont réalisés en technologie hybride.

Titre traduit

Modeling the power silicon bipolar transistors in the l- and s-band

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