یک مفهوم جدید در طراحی مدارات RF با استفاده از ترانزیستورهای سیلیکون بر روی عایق

Abstract

امروزه، ماسفت سیلیکون بر روی عایق، ماسفت قابل توجه پژوهشگران در مقیاس نانو می‌باشد. تفاوت این ماسفت با ماسفت بدنه تهی، وجود یک پرش بزرگ در پاسخ فرکانسی هدایت خروجی به دلیل وجود مقاومت بدنه مخالف صفر می‌باشد. دو پارامتر مهم که تحت تاثیر این تغییر رفتار هدایت خروجی قرار می‌گیرند عبارتند از: 1- اعوجاج هارمونیک کلی 2- نقطه تقاطع دامنه خروجی هارمونیک اصلی و هارمونیک سوم که از پارامترهای مهم جهت بررسی اثرات غیرخطی در مدارات فرکانس بالا می‌باشند. در این مقاله، رابطه‌ای جدید به دست ‌آمده است که نشان می‌دهد با تنظیم دقیق ولتاژ بایاس درین و مقدار مقاومت بدنه (با تنظیم مکان قرارگیری اتصالات بدنه) می‌توان پرش هدایت خروجی را از بین برد. سپس با استفاده از نرم‌افزار شبیه ساز ادوات نیمه هادی، یک ماسفت سیلیکون بر روی عایق با اتصال بدنه با طول کانال 45 نانومتر ایجاد و روابط بر روی آن پیاده شده که نتایج به دست آمده با روابط کاملا صدق می‌کند. در انتها، یک نمودار مهم به دست آمده است که از روی آن می‌توان مقادیر ولتاژ درین و مقاومت بدنه را به گونه‌ای به دست آورد که اثری از پرش در پاسخ فرکانسی هدایت خروجی نباشد. در انتها، بهبود در مقادیر اعوجاج هارمونیک کلی (THD) و اعوجاج هارمونیک سوم (HD3) و در نتیجه مقدار نقطه تقاطع دامنه خروجی هارمونیک اصلی و هارمونیک سوم (IP3) در یک تقویت کننده‌ی نویز پایین (LNA) با استفاده از ماسفت سیلیکون بر روی عایق با طول کانال 45 نانومتر نشان داده می‌شود