Développement et validation d’un banc de caractérisation de transistors de puissance en mode temporel impulsionnel

Development and validation of transistors RF characterization bench in the time domain and with the pulses modes

• Auteur / Autrice : Jad Faraj
• Direction : Jean-Pierre Teyssier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique des hautes fréquences, photonique et systèmes
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transistors de puissance

Mots clés libres

Banc de caractérisation

Ondes temporelles

Fréquences micro-ondes

Impulsions

Résumé

Ces travaux traitent de la mesure de formes d’ondes temporelles en mode continu et en impulsions, avec comme application la caractérisation des transistors de puissance aux fréquences micro-ondes. Un banc de mesure a été développé autour du Nonlinear Vector Network Analyzer. La validation d’une méthode d’étalonnage absolue a été effectuée, l’originalité étant l’absence d’étalon de phase. Dans un deuxième temps, ce banc a été étendu par l’ajout de modes d’impulsions conservant toute la dynamique de mesure, même pour des rapports cycliques pouvant aller jusqu’à 0,01%. Des mesures de trains d’impulsions et des profils d’impulsions ont aussi été rendu possibles. Dans une dernière partie, l’intérêt de mesurer les formes d’ondes temporelles des transistors de puissance est démontré à l’aide d’exemples mettant en lumière les capacités du banc à supporter de très fortes puissances RF en mode d’impulsion, notamment pour des transistors HEMT AlGaN/GaN. Ce banc s’est aussi avéré très efficace pour séparer les effets de pièges des effets thermiques de différentes manières.

This work deals with time domain characterization of microwave power transistors, in continuous and pulsed modes. A setup has been created with a Non Linear Network Analyser. An absolute calibration method has been verified, this method does not require a phase standart. Then our setup has been improved with pulsed modes, without dynamical losses, even for high duty cycles up to 0. 01%. Burst of pulses and pulse profiling measurements are made possible. In the last part, we perform time domain waveform measurements of high power transistors showing the high power handling capability of this bench, especialy for AlGaN/GaN HEMT. This bench has proven its is efficiency for separate trapping and thermal effects characterization with several approaches.