第1章 绪论 1
1.1 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体器件及集成电路应用前景 2
1.2 射频微波器件和电路的计算机辅助设计 12
1.3 本书的目标和结构 13
参考文献 15
第2章 微波网络信号和噪声矩阵技术 19
2.1 二端口网络的信号参数矩阵 20
2.1.1 阻抗参数矩阵 20
2.1.2 导纳参数矩阵 21
2.1.3 混合参数矩阵 22
2.1.4 ABCD参数矩阵 23
2.1.5 二端口网络信号参数之间的关系 24
2.2 微波网络S参数和T参数矩阵 24
2.2.1 S参数矩阵 25
2.2.2 T参数矩阵 29
2.3 微波网络噪声矩阵技术 31
2.3.1 阻抗噪声相关矩阵 32
2.3.2 导纳噪声相关矩阵 33
2.3.3 ABCD噪声相关矩阵 34
2.3.4 S参数噪声相关矩阵 35
2.3.5 T参数噪声相关矩阵 37
2.3.6 噪声相关矩阵之间的关系 38
2.3.7 二端口网络噪声参数之间的关系 42
2.4 二端口网络的互联 45
2.4.1 二端口网络的串联 45
2.4.2 二端口网络的并联 46
2.4.3 二端口网络的级联 48
2.5 三端口网络和二端口网络之间的关系 50
2.5.1 三端口网络和二端口网络S参数的关系 50
2.5.2 三端口网络和二端口网络噪声参数的关系 53
2.6.1 信号流程图的定义 54
2.6 二端口网络的信号流程图 54
2.6.2 信号流程图的性质 55
2.6.3 Mason规则 57
2.7 典型的π型和T型网络 58
本章小结 61
参考文献 61
第3章 场效应晶体管小信号等效电路模型和参数提取技术 63
3.1 HEMT器件工作原理 64
3.2 FET器件小信号等效电路模型 66
3.2.1 小信号等效电路模型 67
3.2.2 元件和物理结构的关系 68
3.2.3 特征频率和最大振荡频率 71
3.3 典型的PHEMT器件结构 72
3.4.1 测试结构方法 73
3.4 PAD电容提取技术 73
3.4.2 截止条件方法 75
3.5 寄生电感提取技术 86
3.5.1 测试结构方法 87
3.5.2 正向偏置COLD-FET方法 88
3.5.3 反向截止偏置方法 90
3.6 寄生电阻提取技术 92
3.6.1 直流测试方法 92
3.6.2 COLD-FET S参数方法 102
3.6.3 有源偏置方法 108
3.6.4 关于负阻的讨论 109
3.7 本征元件提取技术 111
3.7.1 本征元件随频率变化 112
3.7.2 本征元件和偏置的关系 113
3.8 改进的反向截止方法 116
3.9.1 截止条件下电路模型参数和器件栅宽的比例关系 123
3.9 小信号等效电路模型参数和器件栅宽的比例关系 123
3.9.2 寄生参数和器件栅宽之间的比例关系 124
3.9.3 本征参数和器件栅宽之间的比例关系 125
3.10 半分析模型参数提取技术 129
本章小结 133
参考文献 133
第4章 场效应晶体管非线性等效电路模型及参数提取技术 137
4.1 非线性物理基模型 138
4.2 非线性测量基模型 139
4.3 非线性经验分析模型 140
4.4 常用的MESFET/HEMT非线性等效电路模型 142
4.4.1 STATZ非线性等效电路模型 143
4.4.2 TriQuint非线性等效电路模型 147
4.4.3 Curtice非线性等效电路模型 151
4.4.5 Materka非线性等效电路模型 153
4.4.4 Tajima非线性等效电路模型 153
4.4.6 Angelov非线性等效电路模型 154
4.4.7 常用的高电子迁移率晶体管模型 155
4.5 非线性等效电路模型精度比较 170
4.5.1 直流特性精度比较 171
4.5.2 射频大信号特性精度比较 174
本章小结 175
参考文献 176
第5章 场效应晶体管噪声等效电路模型及参数提取技术 181
5.1 HEMT/MESFET噪声模型综述 182
5.1.1 FUKUI噪声模型 184
5.1.2 PUCEL噪声模型 186
5.1.3 POSPIESZALSKI温度噪声模型 187
5.1.4 考虑栅极漏电流影响的噪声模型 190
5.2.1 噪声参数的表达式 193
5.2 噪声模型参数和器件栅宽的比例关系 193
5.2.2 噪声参数和器件栅宽的比例关系 194
5.2.3 噪声模型参数提取技术 196
5.3 场效应晶体管噪声参数提取技术 198
5.3.1 基于调谐器原理的噪声参数提取技术 198
5.3.2 基于50Ω噪声测试系统的场效应晶体管噪声参数提取技术 201
5.4 共栅、共漏和共源结构的场效应晶体管 216
5.4.1 信号参数之间的关系 216
5.4.2 噪声参数之间的关系 220
5.4.3 理论验证和实验结果 223
本章小结 227
参考文献 228
第6章 FET器件神经网络建模技术 235
6.1 人工神经网络建模技术 237
6.1.1 感知机神经网络 237
6.1.2 多层感知机神经网络 241
6.1.3 误差反向传播学习算法 242
6.1.4 辐射激励函数网络 243
6.2 神经网络基FET线性建模技术 245
6.3 神经网络基非线性模型建模技术 246
6.3.1 神经网络基PHEMT非线性模型建模技术 247
6.3.2 神经网络基非线性模型训练方法 248
6.3.3 神经网络基非线性模型训练结果 249
6.4 神经网络微分和积分建模技术 255
6.4.1 神经网络建模技术目前存在的问题 255
6.4.2 三层感知机神经网络微分技术 258
6.4.3 单输入三层感知机神经网络积分技术 259
6.4.4 多输入三层感知机神经网络积分技术 261
6.4.5 基于微分和积分建模技术的微波器件建模技术 262
6.5 神经网络基噪声模型建模技术 267
本章小结 274
参考文献 274