Aluno de Iniciação Científica: Marcelo Francisco de Oliveira (PIBIC/UFPR-TN)
Curso: Engenharia Elétrica (Eletron.,Eletrotec.,Telecom.)
Orientador: Wilson Arnaldo Artuzi Junior
Departamento: Engenharia Elétrica
Setor: Tecnologia
Palavras-chave: Elementos finitos , Modelagem de transistores , Circuito equivalente linear de transistores FET
Área de Conhecimento: 30406005 - TELECOMUNICAÇÕES

O objetivo desse trabalho é desenvolver uma ferramenta computacional para determinar os parâmetros do circuito equivalente linear de transistores FET (Transistor de efeito de campo) e bipolar de RF (Rádio freqüência), usando dados do catálogo de dispositivos disponíveis no mercado. A obtenção desses parâmetros torna possível a utilização do circuito equivalente em simulações computacionais através do método dos elementos finitos no domínio do tempo (FETD). Os elementos lineares do modelo do circuito equivalente de transistores de RF a serem determinados são as resistências e as indutâncias de conexão do material com os terminais(Rg,Rd,Rs,Lg,Ld e Ls), as capacitâncias intrínsecas do dispositivo(Cgd,Cgs e Cds) e a condutância entre os terminais de dreno e fonte(Gds) . O método desenvolvido consiste primeiramente em converter os parâmetros de espalhamento(S11, S12, S21 e S22) fornecidos nos datasheets para parâmetros de admitâncias(Y11, Y12, Y21 e Y22). Para o cálculo de Rs e Ls são desconsideradas as capacitâncias intrínsecas, demais indutâncias e resistências a condutância Gds. Após essas simplificações aplica-se a Lei de Kirchhoff das tensões (LKT) entre os terminais de porta e fonte, com isso é encontrada uma expressão que relaciona o parâmetro Y21 com Rs e Ls, e utilizando essa expressão através de uma análise de baixas frequências e altas frequências respectivamente são encontrados os valores de Rs e Ls. Ainda usando os parâmetros de admitâncias são calculadas as capacitâncias e a condutância do modelo através das suas partes reais e imaginárias. Utilizando os valores encontrados, é realizado um novo cálculo para a obtenção dos parâmetros de admitâncias com os valores já obtidos, com o objetivo de encontrar Rg,Lg,Rd e Ld. Tendo os parâmetros de admitância iniciais(datasheet) e calculados, a diferença entre eles permite encontrar este últimos. Para deixar o método mais preciso é realizada uma segunda iteração subtraindo os elementos já encontrados dos parâmetros iniciais com o objetivo de diminuir sua influência nos resultados na obtenção das capacitâncias intrínsecas e condutância dreno-fonte. Os novos resultados das capacitâncias e condutância são mais precisos, o que possibilita o refinamento da precisão dos valores de Rg,Lg,Rd e Ld. A veracidade do método proposto neste trabalho é confirmada através da comparação com os parâmetros do modelo do circuito linear já conhecido.

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