tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2019-5-2-66-75tuzsut-74Research ArticleРАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬRADIO ENGINEERING AND COMMUNICATIONУПРОЩЕННАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МОЩНЫХ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КЛЮЧЕВЫХ РЕЖИМОВ РАДИОЧАСТОТНЫХ УСТРОЙСТВSimplified Dynamic Model of High-Power Field-Effect Transistors for Studying Switch Modes of Radio Frequency DevicesГанбаевА. А.GanbayevA. ..aqanbayev@beu.edu.azФилинВ. А.FilinV. ..noemail@neicon.ruБакинский университет инженерии; Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-БруевичаРоссияBaku Engineering University; The Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of TelecommunicationsRussian FederationСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-БруевичаРоссияThe Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of TelecommunicationsRussian Federation201913042021526675Copyright © Ганбаев А.А., Филин В.А., 20212021Ганбаев А.А., Филин В.А.Ganbayev A..., Filin V...This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/74

Предложена компьютерная статическая модель мощных полевых транзисторов, предназначенных для работы в режиме большого сигнала возбуждения (в ключевом режиме). На основе статической модели построена динамическая модель, описывающая процессы в ключевых транзисторных схемах. Проведено моделирование режимов радиочастотных генераторов на GaN-транзисторах с частотой переключения 1 ГГц.

A computer-based static model of high-power field-effect transistors designed to operate in the large excitation signal mode is proposed (in switch mode operation). Based on a static model, a dynamic model is constructed, describing the processes in switch mode transistor circuits. Modeling of radio-frequency generators on GaN-transistors with a switching frequency of 1 GHz has been carried out.

нитрид-галлиевые транзисторырезонансный инвертор токарежимы возбуждениякусочно-линейная модельключевой режимGaN-transistorscurrent mode class Ddriving modespiecewise linear modelswitching modeReferencesGrebennikov A., Sokal N., Franco M.J. Switchmode RF and Microwave Power Amplifiers. Oxford: Elsevier, 2012. 704 p.Grebennikov A., Sokal N., Franco M.J. Switchmode RF and Microwave Power Amplifiers. Oxford: Elsevier, 2012. 704 p.Крыжановский В.Г. Транзисторные усилители с высоким КПД. Донецк: Апекс, 2004. 448 с.Крыжановский В.Г. Транзисторные усилители с высоким КПД. Донецк: Апекс, 2004. 448 с.Баранов А.В. Транзисторные усилители-ограничители мощности в ключевых режимах с улучшенными частотными и энергетическими характеристиками. Дис. … докт. техн. наук. Нижний-Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2013. 402 с.Баранов А.В. Транзисторные усилители-ограничители мощности в ключевых режимах с улучшенными частотными и энергетическими характеристиками. Дис. … докт. техн. наук. Нижний-Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2013. 402 с.Advanced Design Systems. URL: https://www.keysight.com/en/pc-1297113/advanced-design-system-ads?cc=US&lc=eng (дата обращения 17.05.2019)Advanced Design Systems. URL: https://www.keysight.com/en/pc-1297113/advanced-design-system-ads?cc=US&lc=eng (дата обращения 17.05.2019)Luo P., Bengttson O., Rudolph M. Reliable GaN HEMT modeling based on Chalmers model and pulsed S-parameter measurements // Proceedings of German Microwave Conference (GeMiC, Bochum, Germany, 14-16 March 2016). Piscataway, NJ: IEEE, 2016. DOI:10.1109/GEMIC.2016.7461650Luo P., Bengttson O., Rudolph M. Reliable GaN HEMT modeling based on Chalmers model and pulsed S-parameter measurements // Proceedings of German Microwave Conference (GeMiC, Bochum, Germany, 14-16 March 2016). Piscataway, NJ: IEEE, 2016. DOI:10.1109/GEMIC.2016.7461650Kharabi F., Poulton M.J., Halchin D., Green D. A Classic Nonlinear FET Model for GaN HEMT Devices // Proceedings of Compound Semiconductor Integrated Circuits Symposium (Portland, USA, 14-17 October 2007). Piscataway, NJ: IEEE, 2007. DOI:10.1109/CSICS07.2007.30Kharabi F., Poulton M.J., Halchin D., Green D. A Classic Nonlinear FET Model for GaN HEMT Devices // Proceedings of Compound Semiconductor Integrated Circuits Symposium (Portland, USA, 14-17 October 2007). Piscataway, NJ: IEEE, 2007. DOI:10.1109/CSICS07.2007.30Филин В.А. Развитие теории и численных методов анализа переходных процессов в электрических цепях радиотехнических устройств. Дис. … докт. техн. наук. СПб: СПбГУТ, 1998. 211 с.Филин В.А. Развитие теории и численных методов анализа переходных процессов в электрических цепях радиотехнических устройств. Дис. … докт. техн. наук. СПб: СПбГУТ, 1998. 211 с.Артым А.Д., Есполов К.Ж., Филин В.А. Матричные модели радиотехнических цепей. СПб.: Элмор, 2015.280 с.Артым А.Д., Есполов К.Ж., Филин В.А. Матричные модели радиотехнических цепей. СПб.: Элмор, 2015.280 с.FASTMEAN. URL: https://www.fastmean.ru (дата обращения 14.05.2019)FASTMEAN. URL: https://www.fastmean.ru (дата обращения 14.05.2019)Lungu S., Grama A., Petreus D., Taut A. Simulation and design of a Class E power amplifier // Proceedings of the 32nd International Spring Seminaron Electronics Technology (Brno, Czech Republic, 13-17 May 2009). Piscataway, NJ: IEEE, 2009. DOI:10.1109/ISSE.2009.5207008Lungu S., Grama A., Petreus D., Taut A. Simulation and design of a Class E power amplifier // Proceedings of the 32nd International Spring Seminaron Electronics Technology (Brno, Czech Republic, 13-17 May 2009). Piscataway, NJ: IEEE, 2009. DOI:10.1109/ISSE.2009.5207008Sadegh A. Radio Frequency Switch-mode Power Amplifiers and Synchronous Rectifiers for Wireless Applications. PhD Thesis. Okanagan, Canada: The University of British Columbia, 2015. 172 p.Sadegh A. Radio Frequency Switch-mode Power Amplifiers and Synchronous Rectifiers for Wireless Applications. PhD Thesis. Okanagan, Canada: The University of British Columbia, 2015. 172 p.Long A., Yao J., Long S.I. A 13 W current mode class D high efficiency 1 GHz power amplifier // Proceedings of the 45th Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS, Tulsa, USA, 4-7 August 2002). Piscataway, NJ: IEEE, 2002. DOI:10.1109/MWSCAS.2002.1187146Long A., Yao J., Long S.I. A 13 W current mode class D high efficiency 1 GHz power amplifier // Proceedings of the 45th Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS, Tulsa, USA, 4-7 August 2002). Piscataway, NJ: IEEE, 2002. DOI:10.1109/MWSCAS.2002.1187146Heck S., Schmidt M., Bräckle A. A switching-mode amplifier for class-S transmitters for clock frequencies up to 7.5 GHz in 0.25µm SiGe-BiCMOS // Proceedings of Radio Frequency Integrated Circuits Symposium (Anaheim, USA, 23-25 May 2010). Piscataway, NJ: IEEE, 2010.DOI:10.1109/RFIC.2010.5477368Heck S., Schmidt M., Bräckle A. A switching-mode amplifier for class-S transmitters for clock frequencies up to 7.5 GHz in 0.25µm SiGe-BiCMOS // Proceedings of Radio Frequency Integrated Circuits Symposium (Anaheim, USA, 23-25 May 2010). Piscataway, NJ: IEEE, 2010.DOI:10.1109/RFIC.2010.5477368Nemati H.M., Fager C., Zirath H. High Efficiency LDMOS Current Mode Class-D Power amplifier at 1 GHz // Proceedings of European Microwave Conference (Manchester, UK, 10-15 September 2006). Piscataway, NJ: IEEE, 2006. DOI:10.1109/EUMC.2006.281247Nemati H.M., Fager C., Zirath H. High Efficiency LDMOS Current Mode Class-D Power amplifier at 1 GHz // Proceedings of European Microwave Conference (Manchester, UK, 10-15 September 2006). Piscataway, NJ: IEEE, 2006. DOI:10.1109/EUMC.2006.281247Филин В.А., Головин А.Н., Смирнов В.С., Ганбаев А.А. Управляемый резонансный инвертор тока. Патент на полезную модель РФ № 172407. Опубл. 07.07.2017. Бюл. № 19.Филин В.А., Головин А.Н., Смирнов В.С., Ганбаев А.А. Управляемый резонансный инвертор тока. Патент на полезную модель РФ № 172407. Опубл. 07.07.2017. Бюл. № 19.Raab F.H. Class-D power amplifier with RF pulse-width modulation // Proceedings of MTT-S International Microwave Symposium (Anaheim, USA, 23-28 May 2010). Piscataway, NJ: IEEE, 2010. DOI:10.1109/MWSYM.2010.5516001Raab F.H. Class-D power amplifier with RF pulse-width modulation // Proceedings of MTT-S International Microwave Symposium (Anaheim, USA, 23-28 May 2010). Piscataway, NJ: IEEE, 2010. DOI:10.1109/MWSYM.2010.5516001Heck S., Bräckle A., Schmidt M., Schuller F., Grözing M., Berroth M. A SiGe H-bridge switching amplifier for class-S amplifiers with clock frequencies up to 6 GHz // German Microwave Conference Digest of Papers (Berlin, Germany, 15-17 March 2010). Piscataway, NJ: IEEE, 2010. DOI:10.1109/RFIC.2010.5477368Heck S., Bräckle A., Schmidt M., Schuller F., Grözing M., Berroth M. A SiGe H-bridge switching amplifier for class-S amplifiers with clock frequencies up to 6 GHz // German Microwave Conference Digest of Papers (Berlin, Germany, 15-17 March 2010). Piscataway, NJ: IEEE, 2010. DOI:10.1109/RFIC.2010.5477368El-Hamamsy S.A. Design of high-efficiency RF Class-D power amplifier // IEEE Transactions on Power Electronics. 1994. Vol. 9. № 3. PP. 297-308. DOI:10.1109/63.311263El-Hamamsy S.A. Design of high-efficiency RF Class-D power amplifier // IEEE Transactions on Power Electronics. 1994. Vol. 9. № 3. PP. 297-308. DOI:10.1109/63.311263

The authors declare that there are no conflicts of interest present.