Modelisation non lineaire des transistors bipolaires a heterojonction pour la conception des circuits micro-ondes. Methodes de caracterisation associees au modele

Large signal modeling of heterojonction bipolar transistor for microwave applications. Characterization methods associated with the model

• Auteur / Autrice : Ahmed Birafane
• Direction : Achour Ouslimani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Au cours de ce travail nous avons developpe un modele non lineaire du tbh pour la conception des circuits micro-ondes, ainsi que des procedures de caracterisation associees a ce modele. Le modele tien compte des proprietes physiques propres au tbh et de l'auto echauffement du transistor. La prise en compte de l'auto echauffement du transistor constitue une originalite de ce travail. Le transistor est decrit par un modele electrothermique, constitue d'un modele electrique et d'un modele thermique avec interaction entre les deux modeles. La temperature qui n'est plus constante durant la simulation comme c'est le cas des modeles implantes dans les simulateurs standards, constitue une electrode de commande du transistor au meme titre que les electrodes de base, de collecteur et d'emetteur. Une methodologie de caracterisation non lineaire permettant de determiner l'ensemble des parametres statiques du modele electrique a ete developpee. D'autre part nous avons propose une nouvelle methode d'extraction qui permet d'obtenir directement l'ensemble des parametres electriques du circuit lineaire equivalent du tbh sans aucune optimisation. De plus elle ne necessite aucune information geometrique ni technologique concernant le transistor. Cette methode est basee sur des equations purement analytiques qui expriment les parametres z du transistor en fonction des parametres electriques du circuit lineaire equivalent utilise. La validation de la methode est effectuee sur deux transistors gainp/gaas de frequence de coupures differentes 20 ghz et 80 ghz. Le modele non lineaire est valide en regime statique et en regime dynamique petits signaux et forts signaux, un excellent accord est obtenu entre la mesure et la simulation.