Contribution à la conception optimale en terme de linéarité et ...

CHAPITRE IV – APPLICATION A LA CONCEPTION D’AMPLIFICATEUR
IV.2. - CONCEPTION DE L’AMPLIFICATEUR BANDE S
L’amplificateur a été conçu en bande S à la fréquence de 2.18 GHz, fréquence de
travail de l’amplificateur GPAD, qui a déjà fait l’objet, dans le cadre de sa conception, d’une
caractérisation sur le banc de mesure NPR de la société ALCATEL SPACE INDUSTRIES.
Le transistor utilisé pour cette étude est issu de la filière HFET de la fonderie Texas
Instruments. Il comporte 12 doigts de 100 μ m pour un développement de grille total de
1200 μ m . Sa fréquence de coupure est de 10 GHz.
Un modèle électrique de ce transistor a été extrait à partir des mesures I/V et de
paramètres S en impulsions.
IV.2.1. - MODELISATION DU TRANSISTOR HFET
Ce composant a fait l’objet d’une caractérisation I/V et RF (2-9 GHz) sur le banc de
mesure en impulsions de l’IRCOM. La caractérisation du HFET a été réalisée en classe AB
profonde (Vgs=-1.8 V, Vds=7 V, Idss0=30 mA).
A partir de ces mesures, un modèle a été extrait. La topologie du modèle utilisée est
celle de la Figure IV.20. Dans ce modèle, nous n’avons pas pris en compte les effets
thermiques et de pièges.
Les valeurs des éléments extrinsèques sont résumées dans le Tableau 2.
Rg (Ohm) Rd(Ohm) Rs(Ohm) Lg(pH) Ld(pH) Ls(pH) Cpg(fF) Cpd(fF)
0.687 0.7457 0.2 2.32 195 15.19 272 165
Tableau 2 - Eléments extrinsèques
Les valeurs des éléments intrinsèques sont résumées dans le Tableau 3
Paramètres du modèle de tajima modifié
Idss=0.280
e
P=1.0265 -1 Vdsp=0.50116 Alpha_gm=0.2062
e
A=2.36 -10 W=1.22 e -13 M=5.0257 Beta_gm=9.7821 e -1
B=0.0 Vp0=1.52 Vphi=1.01 e -10 Vgm=13.26 Vgd=9.4686
Diodes Variables
Isgs=1.16 e -13 Ngs=1.76 Q=1.6 e -19 F Ta=295 K
e
Isgd=7.65 -21 Ngd=1.76
e
K=1.38 -23 J :K
Capacités Cgs Eléments linéaires
e
Cgs=1.0721 -12 Vt=-2.0793
e
Cgd=8.49 -14 Cds=1.98 e -13
Cb=9.099 e -14 DD=0.49303 Tau=2.5 e -12
e
Vb=2.7193 -4 N=-8.0588 e -3 Ri=3.85 Rgd=0
Tableau 3 - Paramètres du modèle non-linéaire
133