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Influence of the external component on the damage of the bipolar transistor induced by the electromagnetic pulse 被引量:4
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作者 席晓文 柴常春 +3 位作者 任兴荣 杨银堂 马振洋 王婧 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期49-52,共4页
A study on the influence of the external resistor and the external voltage source during the injection of the electromagnetic pulse(EMP) into the bipolar transistor(BJT) is carried out.Research shows that the incr... A study on the influence of the external resistor and the external voltage source during the injection of the electromagnetic pulse(EMP) into the bipolar transistor(BJT) is carried out.Research shows that the increase of the external resistor R_b at base makes the burnout time of the device decrease slightly,the increase of the external voltage source V_(be) at base can aid the damage of the device when the magnitude of the injecting voltage is relatively low and has little influence when the magnitude is sufficiently high causing the device appearing the PIN structure damage,and the increase of the external resistor R_e can remarkably reduce the voltage drops added to the device and improve the durability of the device.In the final analysis,the effect of the external circuit component on the BJT damage is the influence on the condition which makes the device appear current-mode second breakdown. 展开更多
关键词 electromagnetic pulse bipolar transistor current-mode second breakdown external component
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低噪声宽带三极管元器件的Multisim仿真建模
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作者 张镇 黄明 +1 位作者 李恩丞 姜超 《工业技术创新》 2023年第2期43-54,62,共13页
在使用仿真软件开展宽带模拟信号放大电路仿真时,经常会遇到某些宽带三极管元器件模型缺失的现象。研究提出了利用Multisim软件解决上述问题的思想方法:首先,选型具有更好频率响应特性以及动态范围特性的G-P模型,研判出主要参数,阐明其... 在使用仿真软件开展宽带模拟信号放大电路仿真时,经常会遇到某些宽带三极管元器件模型缺失的现象。研究提出了利用Multisim软件解决上述问题的思想方法:首先,选型具有更好频率响应特性以及动态范围特性的G-P模型,研判出主要参数,阐明其物理意义;其次,以低噪声宽带三极管元器件BFG425W为研究对象,分析仿真模型组成,研讨应用SPICE仿真语言进行仿真建模的方法;最后,将所构建的仿真模型导入Multisim软件,对仿真模型的正确性和可靠性进行验证。验证结果表明,所建立的三极管元器件模型电流放大倍数在64~84范围,处于合理范围50~120之内。该仿真建模思想方法融合了半导体物理学建模、SPICE仿真语言编程等高精尖知识,为缺乏相关经验的研发人员提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 SPICE仿真 G-P模型 MULTISIM仿真 三极管元器件 电流放大倍数
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钙钛矿场效应晶体管中的离子迁移(特邀) 被引量:1
3
作者 董雪 程鹏 +5 位作者 郭佩瑶 刘国桦 李逸群 吴忠彬 陈永华 黄维 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期17-29,共13页
场效应晶体管是一种通过电压控制电路的电子开关,是现代电子技术的关键元件。随着新型半导体材料的发展,场效应晶体管沟道材料的选择更加多样化。近年来,钙钛矿材料作为一种新型的有机无机杂化半导体材料在光伏和发光领域发展迅速,但由... 场效应晶体管是一种通过电压控制电路的电子开关,是现代电子技术的关键元件。随着新型半导体材料的发展,场效应晶体管沟道材料的选择更加多样化。近年来,钙钛矿材料作为一种新型的有机无机杂化半导体材料在光伏和发光领域发展迅速,但由于其本身具有离子迁移的特性,限制了其在场效应晶体管领域的发展。钙钛矿材料中的离子迁移能够引起栅极电场的部分屏蔽,影响栅极的调制作用,降低场效应晶体管的迁移率。本文系统阐释了离子迁移现象的产生机理,总结了抑制离子迁移的方法,最后展望了钙钛矿晶体管的应用前景。 展开更多
关键词 晶体管 离子迁移 钙钛矿材料 界面钝化 维度 组分调控
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一种Bipolar结构中的闩锁效应 被引量:1
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作者 周烨 李冰 《电子与封装》 2009年第1期20-23,共4页
闩锁是集成电路结构所固有的寄生效应,这种寄生的双极晶体管一旦被外界条件触发,会在电源与地之间形成大电流通路,导致整个器件失效。文章较为详细地阐述了一种Bipolar结构中常见的闩锁效应,并和常见CMOS结构中的闩锁效应做了对比。分... 闩锁是集成电路结构所固有的寄生效应,这种寄生的双极晶体管一旦被外界条件触发,会在电源与地之间形成大电流通路,导致整个器件失效。文章较为详细地阐述了一种Bipolar结构中常见的闩锁效应,并和常见CMOS结构中的闩锁效应做了对比。分析了该闩锁效应的产生机理,提取了用于分析闩锁效应的等效模型,给出了产生闩锁效应的必要条件与闩锁的触发方式。通过对这些条件的分析表明,只要让Bipolar结构工作在安全区,此类闩锁效应是可以避免的。这可以通过版图设计和工艺技术来实现。文章最后给出了防止闩锁效应的关键设计技术。 展开更多
关键词 闩锁效应 寄生晶体管 器件模型 版图设计
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H桥逆变器IGBT开路故障诊断方法研究 被引量:31
5
作者 杨晓冬 王崇林 史丽萍 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期112-118,共7页
针对H桥结构的逆变器中功率器件(insulated gate bipolar transistor,IGBT)开路故障的特点,提出了基于小波多分辨率分析、核主成分分析和最小二乘支持向量机的故障诊断方法。此方法选取半个基波周期的电容电压平均值为原始信号,避免了... 针对H桥结构的逆变器中功率器件(insulated gate bipolar transistor,IGBT)开路故障的特点,提出了基于小波多分辨率分析、核主成分分析和最小二乘支持向量机的故障诊断方法。此方法选取半个基波周期的电容电压平均值为原始信号,避免了负载变化对故障诊断的影响。首先利用小波多分辨率分析对原始信号进行多尺度分解提取出特征向量,然后利用核主成分分析方法来实现特征降维,最后建立了基于最小二乘支持向量机的故障分类器。在一台660 V低压静止同步补偿器试验样机上进行了试验和分析,结果表明该方法具有良好的准确性和实时性。 展开更多
关键词 H桥逆变器 绝缘栅双极型晶体管 核主成分分析 最小二乘支持向量机 故障诊断
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CMOS电路中的闩锁效应研究 被引量:11
6
作者 牛征 《电子与封装》 2007年第3期24-27,共4页
闩锁效应是功率集成电路中普遍存在的问题。文中分析了CMOS结构中的闩锁效应的起因,提取了用于分析闩锁效应的集总器件模型,给出了产生闩锁效应的必要条件,列举了闩锁效应的几种测试方法。最后,介绍了避免发生闩锁效应的几种方法。
关键词 闩锁效应 寄生双极晶体管 集总器件模型 版图设计
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用金属氧化物半导体场效应晶体管器件实现的高重复率电光调Q模块设计 被引量:9
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作者 韩永林 梁伟 胡永宏 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1329-1333,共5页
随着激光器的发展,需要高重复率的电光调Q器件。提出了一种新型超快、高重复率的电光调Q技术,这种技术采用V型槽的金属氧化物半导体场效应晶体管(VMOSFET)器件作为调Q模块的主功率开关,运用宽范围可调的高压稳压电源和调Q触发信号... 随着激光器的发展,需要高重复率的电光调Q器件。提出了一种新型超快、高重复率的电光调Q技术,这种技术采用V型槽的金属氧化物半导体场效应晶体管(VMOSFET)器件作为调Q模块的主功率开关,运用宽范围可调的高压稳压电源和调Q触发信号整形电路,以及加压调Q和退压调Q的兼容电路。实验中得出:当调Q工作频率为10kHz时,调Q电压幅度3~5kV任意可调,电压脉冲宽度小于5ns,触发抖动时间小于1μs,且可以长期稳定工作。该调Q模块已经用于激光二极管(LD)抽运的无水冷固体Nd:YAG激光器和连续Nd=YAG激光器中。 展开更多
关键词 应用光学 电光调Q 金属氧化物半导体场效应晶体管器件 高重复率
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CMOS结构中的闩锁效应 被引量:3
8
作者 陈欣 陈婷婷 《微电子技术》 2003年第6期19-21,共3页
本文较为详细地阐述了体硅CMOS结构中的闩锁效应 ,分析了CMOS结构中的闩锁效应的起因 ,提取了用于分析闩锁效应的集总组件模型 ,给出了产生闩锁效应的必要条件与闩锁的触发方式。通过分析表明 ,只要让CMOS电路工作在安全区 ,闩锁效应是... 本文较为详细地阐述了体硅CMOS结构中的闩锁效应 ,分析了CMOS结构中的闩锁效应的起因 ,提取了用于分析闩锁效应的集总组件模型 ,给出了产生闩锁效应的必要条件与闩锁的触发方式。通过分析表明 ,只要让CMOS电路工作在安全区 ,闩锁效应是可以避免的 ,这可以通过版图设计规则和工艺技术 ,或者两者相结合的各种措施来实现。 展开更多
关键词 CMOS集成电路 结构 闩锁效应 寄生双极型晶体管 集总组件模型 版图设计
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1.8 GHz Doherty功率放大器小型化技术研究 被引量:4
9
作者 莫宇 朱彦青 +2 位作者 郑远 陈新宇 杨磊 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期68-73,共6页
基于In GaP/GaAs HBT工艺设计了一款工作在1. 8 GHz的三级Doherty功率放大器,第一、二级为驱动级,第三级为Doherty放大器。通过分析Doherty结构,在原有基础上重新设计Doherty电路,使用LC元件替代微带线,减小功率分配网络与合路匹配网络... 基于In GaP/GaAs HBT工艺设计了一款工作在1. 8 GHz的三级Doherty功率放大器,第一、二级为驱动级,第三级为Doherty放大器。通过分析Doherty结构,在原有基础上重新设计Doherty电路,使用LC元件替代微带线,减小功率分配网络与合路匹配网络的面积,进而缩小整体电路的面积。将输入、输出匹配网络及功分、合路部分集成至基板上,整体封装尺寸5 mm×5 mm。测试结果表明,芯片输入、输出回波损耗优于-15 d B,放大器整体增益优于33 d B,3 d B压缩点输出功率35 d Bm,其中第三级Doherty放大器峰值功率附加效率(PAE) 47. 9%,8 d B回退点的功率附加效率32. 7%。 展开更多
关键词 功率放大器 异质结双极型晶体管 多尔蒂结构 小型化 LC元件 微带线
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基于改进支持向量回归的IGBT老化预测 被引量:3
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作者 陈正雄 帕孜来·马合木提 沈玮 《中国电力》 CSCD 北大核心 2022年第7期1-10,共10页
为了准确预测绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的老化状态,提出了一种基于改进鲸鱼优化算法(IWOA)优化支持向量回归(SVR)的IGBT老化预测方法。该方法提取IGBT集电极-发射极电压信号的时频域特征,通过核主成分分析(KPCA)降维将时频域特征融合成... 为了准确预测绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的老化状态,提出了一种基于改进鲸鱼优化算法(IWOA)优化支持向量回归(SVR)的IGBT老化预测方法。该方法提取IGBT集电极-发射极电压信号的时频域特征,通过核主成分分析(KPCA)降维将时频域特征融合成一个综合指标来表征IGBT的老化状态;针对鲸鱼优化算法(WOA)不足,在WOA的基础上引入Sobol序列种群初始化、惯性权重和反向学习策略,增强WOA的局部搜索能力和收敛速度;利用IWOA优化SVR的惩罚因子和核参数,并构建一种基于综合指标的IGBT预测模型。利用NASA Ames实验室的IGBT老化数据集对IWOA-SVR方法进行验证,结果表明,所构建IWOA-SVR预测模型可以更准确实现对IGBT的老化预测。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 老化预测 支持向量回归 鲸鱼优化算法 核主成分分析
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基于时域特征与LSTM-Attention的IGBT退化预测方法
11
作者 蒋闯 艾红 陈雯柏 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第8期8-14,共7页
绝缘栅双极晶体管(IGBT)在可靠性分析任务中时间信息难以充分利用,导致预测精度不高。文中提出一种基于多维时域特征和注意力机制的深度学习方法,该方法结合主成分分析(PCA)技术、长短时记忆网络(LSTM)和注意力(Attention)机制。首先,... 绝缘栅双极晶体管(IGBT)在可靠性分析任务中时间信息难以充分利用,导致预测精度不高。文中提出一种基于多维时域特征和注意力机制的深度学习方法,该方法结合主成分分析(PCA)技术、长短时记忆网络(LSTM)和注意力(Attention)机制。首先,采用时域分析来手动提取原始数据中的多维时间特征,并利用PCA技术对其进行特征融合处理;然后,利用LSTM网络从样本数据中自动学习序列特征,引入的Attention机制能够对更重要的特征和时间步长赋予更大的权值。最后,使用NASA Ames实验室加速老化数据库进行实验,结果表明所提方法优于最新方法。手动提取的时间特征在经过特征融合后,可以作为序列数据预测任务中的有效退化特征,并结合Attention机制大大提高预测精度。 展开更多
关键词 绝缘栅双极晶体管 长短时记忆网络 注意力机制 主成分分析 退化预测
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一种新型的IGBT开路故障诊断实现方法 被引量:2
12
作者 杨晓冬 王崇林 史丽萍 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2014年第3期39-41,共3页
针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开路故障特点,提出一种新型的基于小波包分解,核主成分分析(KPCA)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)的故障诊断方法。首先对原始信号进行3层小波包分解提取出特征向量,然后利用KPCA方法来实现特征降维,最后建... 针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开路故障特点,提出一种新型的基于小波包分解,核主成分分析(KPCA)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)的故障诊断方法。首先对原始信号进行3层小波包分解提取出特征向量,然后利用KPCA方法来实现特征降维,最后建立了基于LS-SVM的故障分类器。实验结果表明该方法具有良好的准确性和实时性。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 故障诊断 核主成分分析
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硅基单片式复合晶体管的结构参数对高功率微波损伤效应的影响(英文) 被引量:1
13
作者 靳文轩 柴长春 +2 位作者 刘彧千 吴涵 杨银堂 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期112-120,共9页
建立了三种不同结构的硅基单片式复合晶体管(由T1和T2两个晶体管构成)的二维电热模型,研究了高功率微波对不同结构的硅基单片式复合晶体管的损伤效应的影响。获得了不同器件结构下导致复合晶体管损伤的损伤功率阈值和损伤能量阈值分别... 建立了三种不同结构的硅基单片式复合晶体管(由T1和T2两个晶体管构成)的二维电热模型,研究了高功率微波对不同结构的硅基单片式复合晶体管的损伤效应的影响。获得了不同器件结构下导致复合晶体管损伤的损伤功率阈值和损伤能量阈值分别与脉宽的关系。结果表明,当复合晶体管的总体尺寸不变而T2和T1晶体管的面积比值更大时需要更多的功率和能量来损伤器件。通过分析器件内部电场、电流密度和温度分布的变化,得到了复合晶体管的结构对其微波损伤效应的影响规律。对比发现,三种结构的复合晶体管的损伤点均位于T2管的发射极附近,随着T2和T1晶体管面积比的增大,电场、电流密度和温度在器件内部的分布将变得更加分散。此外,在发射极处增加外接电阻R e,研究表明损伤时间随发射极电阻的增大而增加。因此可以得出结论,适当改变器件结构或增加外接元件可以增强器件的抗微波损伤能力。晶体管的仿真毁伤点与实验结果一致。 展开更多
关键词 单片式复合晶体管 高功率微波 器件结构 外加元件
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基于KPCA与马氏距离的达林顿管故障预测 被引量:1
14
作者 刘强 程进军 +2 位作者 谭洋波 郭文浩 李剑峰 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2018年第5期71-77,共7页
为了对达林顿管进行故障预测,提出了基于KPCA与马氏距离的达林顿管故障预测方法。通过对达林顿管进行失效机理分析,设计了加速退化试验,并获取了集电极导通电流与饱和压降性能退化数据,利用小波包分解与核主成分分析进行数据处理,滤除... 为了对达林顿管进行故障预测,提出了基于KPCA与马氏距离的达林顿管故障预测方法。通过对达林顿管进行失效机理分析,设计了加速退化试验,并获取了集电极导通电流与饱和压降性能退化数据,利用小波包分解与核主成分分析进行数据处理,滤除了原始数据中的干扰信号,得到了退化数据的主成分,结合马氏距离对处理后的数据进行特征融合,得到了可以表征达林顿管健康状态变化的健康因子。使用2种故障预测算法对健康因子进行预测,故障预测结果验证了文中方法的有效性,预测值与真实值的误差均在10%以内。 展开更多
关键词 故障预测 达林顿管 核主成分分析 马氏距离 健康因子
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基于FPGA的IGBT暂态模型及仿真研究
15
作者 陈志耀 王芳 左亚辉 《上海电机学院学报》 2022年第3期165-170,181,共7页
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)电磁暂态模型的精度与计算效率可直接影响设备和系统的可靠性。为体现该器件的特性及其受到的应力,构建了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的IGBT暂态模型。该模型分析了门极驱动对开关暂态的影响,考虑了死... 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)电磁暂态模型的精度与计算效率可直接影响设备和系统的可靠性。为体现该器件的特性及其受到的应力,构建了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的IGBT暂态模型。该模型分析了门极驱动对开关暂态的影响,考虑了死区电压、杂散电感、米勒平台效应及反并二极管的反向恢复特性等电气特性,并在Vivado中建立了双脉冲电路得到IGBT的暂态特性。最后,采用本文模型仿真BUCK电路,验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 现场可编程逻辑门阵列 绝缘栅双极型晶体管 暂态模型 元器件建模 电磁暂态
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基于小波包Tsallis奇异熵的磁浮列车辅助逆变器故障诊断研究
16
作者 梁涛 《电气自动化》 2022年第2期81-84,共4页
针对中低速磁浮列车辅助逆变器的绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)开路故障,提出了一种基于小波包Tsallis奇异熵的故障诊断方法。首先,利用快速傅里叶算法对辅助变流器输出电流故障前后的频率成分进行分析,... 针对中低速磁浮列车辅助逆变器的绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)开路故障,提出了一种基于小波包Tsallis奇异熵的故障诊断方法。首先,利用快速傅里叶算法对辅助变流器输出电流故障前后的频率成分进行分析,获取故障的基本特征;其次,对输出电流信号进行小波包分解,并对各个节点进行重构,计算相应的小波包Tsallis奇异熵,获取可用于诊断的故障特征;最后,通过计算故障电流的直流分量来区分上下桥臂的故障,实现故障的定位。在MATLAB/Simulink中搭建了相应的仿真模型,对单个IGBT故障以及两个IGBT故障的情况进行了仿真。结果表明,所提算法可以有效地对故障IGBT进行检测与定位。 展开更多
关键词 辅助逆变器 故障特征 小波包Tsallis奇异熵 绝缘栅双极性晶体管故障 直流分量
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磁电式万用表的保护设计
17
作者 方庆十 李寿存 《湘潭师范学院学报(自然科学版)》 2002年第3期69-71,共3页
对磁电式万用表误操作的现象 ,进行了保护设计研究 ,并指出彻底解决该问题的方向。
关键词 磁电式万用表 保护设计 二极管 场效应管 PTC元件 表头 断流保护法 电场电压法
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