JP2848997B2 - Method for determining equivalent circuit element constants of electric circuits - Google Patents
Method for determining equivalent circuit element constants of electric circuitsInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電気回路の等価回路素子
定数の決定方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for determining an equivalent circuit element constant of an electric circuit.
【0002】近年、衛星放送等で馴染みが深いマイクロ
波の増幅器のようなGaAsFETを含む電気回路の設
計にはFETの等価回路素子定数を決定することが極め
て重要となっている。In recent years, in designing an electric circuit including a GaAs FET, such as a microwave amplifier, which is well known in satellite broadcasting and the like, it has become extremely important to determine the equivalent circuit element constant of the FET.
【0003】[0003]
【従来の技術】FET等の等価回路の構成は図1に示す
ように示されることが提案されており、この構成でほぼ
固まって来ている。これは、例えば、「アイ・イー・イ
ー・イー・トランザクション・マイクロ波理論技術」の
1984年12月第32巻・第12号・第1573-1578 頁
(IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol.32 No.12 D
ec.1984 pp1573-1578)において、カーティス及びカミサ
(Curtice & Camisa)による「増幅器の設計及び素子診断
のための矛盾無きGaAsFET モデル(Self-Consistent GaA
sFET Models for Amplifier Design and Device Diagno
stics)」と題する論文において示されている。2. Description of the Related Art It has been proposed that the configuration of an equivalent circuit such as an FET is shown as shown in FIG. 1, and this configuration has been almost solidified. This is described, for example, in “IEEE Transaction Microwave Theory”, Vol. 32, No. 12, pp. 1573-1578, December 1984.
(IEEE Trans. Microwave Theory Tech. Vol.32 No.12 D
ec. 1984 pp1573-1578), Curtis and Kamisa
(Curtice & Camisa), "Consistent GaAsFET Model (Self-Consistent GaA) for Amplifier Design and Device Diagnosis.
sFET Models for Amplifier Design and Device Diagno
stics).
【0004】このような等価回路において、Ri,Rd
s,Rg,Rs,Rdは抵抗成分を示して、Lg,L
s,Ldはインダクタンス成分を示し、Cgs,Cg
d,Cdsはキャパシタンス成分を示しており、gmは
電流源を示している。また、図示の点線で囲まれた抵抗
成分Ri,Rdsとキャパシタンス成分Cgs,Cg
d,Cdsと電流源gmとで構成されるインピーダンス
部分ZFは基本素子(Intrinsic element) 部分と称さ
れ、また、この基本素子部分ZFの外側に位置するイン
ピーダンス部分Zg(=Lg+Rg),Zs(=Ls+
Rs),Zd(=Ld+Rd)はそれぞれ寄生素子(Ext
rinsic element) 部分と称されるものである。In such an equivalent circuit, Ri, Rd
s, Rg, Rs, and Rd indicate resistance components, and Lg, L
s and Ld indicate inductance components, and Cgs and Cg
d and Cds indicate capacitance components, and gm indicates a current source. Further, resistance components Ri and Rds and capacitance components Cgs and Cg surrounded by dotted lines in the drawing are shown.
The impedance part ZF composed of d, Cds and the current source gm is called an elementary element part, and the impedance parts Zg (= Lg + Rg) and Zs (= Ls +
Rs) and Zd (= Ld + Rd) are parasitic elements (Ext
rinsic element) part.
【0005】このような等価回路の素子定数の決定方法
としては、測定で得られたSパラメータをCADソフト
ウェアに取り込んで決定するという方法が採られてい
る。As a method for determining the element constants of such an equivalent circuit, a method is adopted in which the S parameters obtained by the measurement are taken into CAD software for determination.
【0006】尚、図1の等価回路のSパラメータを求め
るため、まず基本素子部分ZFのY(アドミタンス)パ
ラメータ及び寄生素子部分Zg,Zs,ZdのZ(イン
ピーダンス)パラメータを求めると次式のようになる。In order to obtain the S parameter of the equivalent circuit of FIG. 1, first, the Y ( admittance) parameter of the basic element portion ZF and the Z (impedance) parameter of the parasitic element portions Zg, Zs, Zd are obtained as follows. become.
【0007】[0007]
【数1】 (Equation 1)
【0008】 [0008]
【0009】また、基本素子部分ZFのYパラメータと
寄生素子部分Zg,Zs,Zdを含めた全Zパラメータ
は次式のようになる。Further, the Y parameter of the basic element portion ZF and all the Z parameters including the parasitic element portions Zg, Zs, Zd are as follows.
【0010】[0010]
【数2】 (Equation 2)
【0011】 但し、Δ= det( Y(基本部分)) (5)Here, Δ = det (Y (basic part)) (5)
【0012】この全ZパラメータをSパラメータに変換
すると次式のようになる。When all the Z parameters are converted into S parameters, the following equation is obtained.
【0013】[0013]
【数3】 (Equation 3)
【0014】尚、Zoは特性インピーダンス(50Ω)
である。Zo is a characteristic impedance (50Ω)
It is.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法では、各素子定数を逐次近似法のみによって
決定して行くため、その初期値は経験的に決定したもの
が使用される。これは、図1に示すような寄生素子Z
g,Zs,Zdについては高周波域に関して決定しなけ
ればならず、前周波数域に適用できる逐次近似法が必要
であるからであるが、そのため、該初期値の選び方や逐
次近似のやり方によっては収束した最終的な各素子定数
が異なってしまったり物理的な妥当性が無く、またその
検証にも一定の経験を必要とするというような問題があ
った。However, in the above-described method, since each element constant is determined only by the successive approximation method, an initial value determined empirically is used. This is because the parasitic element Z shown in FIG.
This is because g, Zs, and Zd must be determined in the high-frequency range, and a successive approximation method applicable to the previous frequency range is required. Therefore, convergence depends on the method of selecting the initial values and the method of the successive approximation. However, there are problems that the final device constants are different or have no physical validity, and that the verification requires a certain amount of experience.
【0016】そこで、このような逐次近似法のみを用い
た場合の問題点を排除した方法が提案されており、これ
は、「アイ・イー・イー・イー・トランザクション・マ
イクロ波理論技術」の1988年7月第36巻・第7号
・第1151-1159 頁(IEEE Trans. Microwave Theory Tec
h. vol.32 No.12 Dec.1984 pp1151-1159)において、ダ
ンブリン等(Dambrine et al.) による「FET小信号等
価回路を決定する新しい方法(A New Method for Determ
ining the FET Small-Signal Equivalent Circuit)」と
題する論文において示されている。そして、この論文で
は、図1に示した基本素子部分ZFと、寄生素子部分Z
g,Zs,Zdとに分離し、まず寄生素子部分Zg,Z
s,Zdについて測定により決定し、その後、Sパラメ
ータの測定値を用いて基本素子部分ZF内の各素子定数
を決定している。In view of the above, a method has been proposed which eliminates such a problem when only the successive approximation method is used. This method is described in "EEE Transaction Microwave Theory Technology", 1988. July 36, No. 7, pp. 1151-1159 (IEEE Trans. Microwave Theory Tec
h. vol.32 No.12 Dec.1984 pp1151-1159), a new method for determining an FET small-signal equivalent circuit (A New Method for Determinator) by Dambrine et al.
ining the FET Small-Signal Equivalent Circuit). In this paper, the basic element portion ZF shown in FIG.
g, Zs, and Zd. First, the parasitic element portions Zg, Z
s and Zd are determined by measurement, and thereafter, each element constant in the basic element portion ZF is determined using the measured value of the S parameter.
【0017】このような決定方法によれば逐次近似法の
みを用いた場合の問題を排除することはできるが、その
反面、測定の種類が増えてしまうという憾みがある。According to such a determination method, the problem when only the successive approximation method is used can be eliminated, but on the other hand, there is a regret that the number of types of measurement increases.
【0018】従って本発明は、電気回路の4端子パラメ
ータを用いて等価回路の素子定数を、測定の種類が少な
い最適な近似法を用いて決定することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to determine the element constants of an equivalent circuit using the four-terminal parameters of an electric circuit by using an optimal approximation method with few types of measurement.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段及び作用】本発明に係る電
気回路の等価回路素子定数の決定方法においては、電気
回路の4端子パラメータの測定値を角周波数の有理式で
表現し、これに最小二乗近似法を適用して該有理式の係
数を求めることにより該電気回路の等価回路素子定数を
決定することを特徴としたものである。In the method of determining the equivalent circuit element constant of an electric circuit according to the present invention, the measured values of the four-terminal parameters of the electric circuit are expressed by a rational expression of angular frequency , and the minimum engagement of the organic physical expression by applying the square approximation method
It is characterized in that an equivalent circuit element constant of the electric circuit is determined by calculating the number .
【0020】これにより、電気回路の4端子パラメータ
の測定値が有理式で表現されるため、全ての電気回路の
4端子パラメータに適用させることができる。そして、
更にこのようにして表現された電気回路の4端子パラメ
ータの測定値に最小二乗近似法を適用することによりそ
の4端子パラメータの測定値の有理式の係数を決定する
ことができる。このようにして有理式の係数が決定でき
れば、電気回路の等価回路素子定数を求めることができ
る。As a result, the measured values of the four-terminal parameters of the electric circuit are expressed by rational expressions, and can be applied to the four-terminal parameters of all electric circuits. And
Furthermore, by applying the least-squares approximation method to the measured values of the four-terminal parameters of the electric circuit expressed in this way, the rational coefficients of the measured values of the four-terminal parameters can be determined. If the rational coefficient can be determined in this way, the equivalent circuit element constant of the electric circuit can be obtained.
【0021】このようにして逐次近似法を用いずに有理
式を用いたので、一意性が有り、得られた初期値は合理
的な等価回路素子定数を求めることができるので、最終
的な結果が初期値の選び方によって左右されずに得ら
れ、物理的にも妥当なものとなる。Since the rational formula is used without using the successive approximation method in this way, there is uniqueness, and the obtained initial value can be obtained as a reasonable equivalent circuit element constant. Is obtained without being influenced by the method of selecting the initial value, and is physically appropriate.
【0022】また本発明では、上記の有理式に適用した
最小二乗近似法に更に逐次近似法を組み合わせることに
より該電気回路の寄生素子の値をより正確に決定するこ
とができる。これは、4端子パラメータの測定値には誤
差が含まれており、従って得られた有理式の係数にも圧
縮されてはいるが誤差が含まれているので、係数に多く
の処理を施して決定しなければならないような高周波帯
域に対応するパラメータについては該係数からの直接的
な導出はできないからである。Further, in the present invention, the value of the parasitic element of the electric circuit can be more accurately determined by further combining the least squares approximation method applied to the above rational expression with the successive approximation method. This is because the measured values of the four-terminal parameters include an error, and thus the coefficients of the obtained rational expression are compressed but include errors. This is because a parameter corresponding to a high-frequency band that must be determined cannot be directly derived from the coefficient.
【0023】従って、この場合には、有理式に適用した
最小二乗近似法では、逐次近似法の初期値が4端子パラ
メータの測定値により一義的に定まることとなり、この
初期値を用いて逐次近似法により全ての等価回路素子定
数を求めることができる。Therefore, in this case, in the least-squares approximation method applied to the rational expression, the initial value of the successive approximation method is uniquely determined by the measured values of the four-terminal parameters. All equivalent circuit element constants can be obtained by the method.
【0024】[0024]
【実施例】以下、本発明に係る電気回路の等価回路素子
定数の決定方法の実施例を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for determining an equivalent circuit element constant of an electric circuit according to the present invention will be described below.
【0025】(1)最小二乗(分数式)近似法:上記の
式(6)に於いて、gm exp(jωτ) をωでテイラー展
開してあると考えればSパラメータはωの分数式で表せ
る事が分かる。また、分母は共通となると考えられる。 (1) Least-squares (fractional formula) approximation method : In the above equation (6), if it is considered that g m exp (jωτ) is Taylor-expanded by ω, the S parameter is a fractional formula of ω. You can see it. Also, the denominator is considered to be common.
【0026】そこで、後述するように分母が共通となる
という拘束条件を与えて、Sパラメータの測定値を最小
二乗近似することを、まずSパラメータを離れた一般論
として考える。Therefore, as described later, the least square approximation of the measured value of the S parameter by giving a constraint condition that the denominator is common is first considered as a general theory apart from the S parameter.
【0027】即ち、その特性が物理的考察からωの有理
(分数)式で与えられる事が分かっている物理量F
P (ωi )は次式の様に表現できる。That is, a physical quantity F whose property is known from physical considerations to be given by a rational (fractional) expression of ω
P (ω i ) can be expressed as in the following equation.
【0028】[0028]
【数4】 (Equation 4)
【0029】この式(8)の分母、分子の定数ak ,b
k を測定値F(ωi )(ωi :サンプル)を最も良く近
似するように決定する一般的方法を以下に述べる。The denominator and numerator constants a k , b of the equation (8)
A general method for determining k to best approximate the measured value F (ω i ) (ω i : sample) is described below.
【0030】上記の有理分数式(8)が意味を持つため
にはa0 ,a1 ,……,an のうち少なくとも1つは零
でない。これをal ≠0とすると、このal で分母、分
子を割っても関数F(ωi )は変化しないから、al =
1として良い。[0030] In order to have the above rational fractional expression (8) makes sense a 0, a 1, ......, at least one non-zero of a n. When this is the a l ≠ 0, the denominator in this a l, even by dividing the molecular function F (ω i) is does not change, a l =
1 is good.
【0031】従って物理量FP (ωi )と測定値F(ω
i )との差εi は次式の様に表される。Accordingly, the physical quantity F P (ω i ) and the measured value F (ω
The difference ε i from i ) is expressed by the following equation.
【0032】[0032]
【数5】 (Equation 5)
【0033】この式(9)の両辺に分母を掛けて、その
絶対値の二乗を測定値全体に対して加え合わせると、次
式の様に最小二乗式が得られる。When both sides of the equation (9) are multiplied by the denominator and the square of the absolute value is added to the entire measured value, a least square equation is obtained as in the following equation.
【0034】[0034]
【数6】 (Equation 6)
【0035】この式(10)を極小とする定数ak ,b
k は誤差関数εをak ,bk で偏微分した時の係数を次
式の様に零とすることにより求められる。The constants a k and b that minimize the equation (10)
k is obtained by setting the coefficient obtained when the error function ε is partially differentiated by a k and b k to zero as in the following equation.
【0036】[0036]
【数7】 (Equation 7)
【0037】但し、p=0,1,……,n,p≠l q=0,1,……,mWhere p = 0, 1,..., N, p ≠ l q = 0, 1,.
【0038】上記の式(11)は連立1次方程式とな
り、これをまとめて書くと次式の様になる。The above equation (11) is a simultaneous linear equation, which can be written as the following equation.
【0039】[0039]
【数8】 (Equation 8)
【0040】この式中の個々の要素は次の様に求められ
る。Each element in this equation is obtained as follows.
【0041】[0041]
【数9】 (Equation 9)
【0042】そして、これらの線形式を解けば誤差関数
εを極小とする定数ak ,bk が一意的に求められる。By solving these linear forms, constants a k and b k that minimize the error function ε are uniquely obtained.
【0043】(2)Sパラメータの有理(分数)式近
似:次に上記の式(6)で示したSパラメータを式
(8)の有理(分数)式で表現した場合を考え、ω=0
で有限であるから分母の定数a0 ≠0である。また分数
項の分母は共通であるので次式の様に分母を全て同じに
する。[0043](2) S-parameter rational (fractional) expression
Similar: Next, the S parameter expressed by the above equation (6) is calculated by the equation
Considering the case expressed by the rational (fractional) expression of (8), ω = 0
Definite denominator constant a0≠ 0. Also a fraction
Since the denominator of the term is common, make all the denominators the same as
I do.
【0044】[0044]
【数10】 (Equation 10)
【0045】ここで、式(10)に示した誤差関数を上
記の式(14)〜(17)に当てはめると次式の様な
る。Here, when the error function shown in the equation (10) is applied to the above equations (14) to (17), the following equation is obtained.
【0046】[0046]
【数11】 [Equation 11]
【0047】従って、この式(18)から同様にして∂
T/∂ak =0,∂T/∂bk pq=0としたときの誤差
関数Tを極小とするak ,bk pqを与える連立方程式が
得られる。その連立方程式は次式の様になる。Therefore, from equation (18), similarly,
A simultaneous equation giving a k and b k pq that minimizes the error function T when T / ∂a k = 0 and ∂T / ∂b k pq = 0 is obtained. The simultaneous equations are as follows.
【0048】[0048]
【数12】 (Equation 12)
【0049】但し、上記の式(19)に於ける部分マト
リクスは次の通りである。However, the partial matrix in the above equation (19) is as follows.
【0050】[0050]
【数13】 (Equation 13)
【0051】このような部分マトリクス(20.a),
(20.b)を含む連立方程式(19)を解くことによ
り、マトリクスa,b11,b12,b21,b22の値を求め
る事が出来るので、これらの値を式(5)から式(1)
に遡って代入して演算することにより図1の各素子定数
を求めることが出来る。Such a partial matrix (20.a),
By solving the simultaneous equations (19) including (20.b), the values of the matrices a, b 11 , b 12 , b 21 , and b 22 can be obtained. (1)
The element constants shown in FIG. 1 can be obtained by substituting and performing calculations.
【0052】(2)等価回路素子の定数の決定:初期値の抽出 上記のように、分数式(8)は等価回路素子の情報をす
べて含んでいる筈であり、少なくとも原理的には、その
分数式から等価回路素子の全てが決定出来る筈である。 (2) Determination of Constant of Equivalent Circuit Element : Extraction of Initial Value As described above, the fractional expression (8) should include all information of the equivalent circuit element, and at least in principle, All of the equivalent circuit elements should be able to be determined from the fractional expressions.
【0053】しかしながら、Sパラメータの測定値には
必ず誤差が含まれており、それが分数式の係数にも含ま
れるので、係数に多くの演算を施して素子値(特に寄生
素子部分Zg,Zs,Zdの値)を抽出する事は周波数
が高くなればなる程困難となり逐次近似法を用いる必要
性が生じる。そこで比較的低次の係数のみを用いて逐次
近似法の初期値を求める。However, since the measured value of the S parameter always contains an error, which is also included in the coefficient of the fractional expression, many operations are performed on the coefficient to obtain the element values (particularly, the parasitic element portions Zg and Zs). , Zd) becomes more difficult as the frequency becomes higher, and it becomes necessary to use a successive approximation method. Therefore, an initial value of the successive approximation method is obtained using only relatively low-order coefficients.
【0054】まず式(6)の素子値を用いて表す事から
始める。式(4)を用いると式(6)の分母はPは次式
の様になる。 P=(Z11+Z0 )(Z22+Z0 )−Z12Z21 =(Zg +Z0 )(Zd +Z0 )+ZS (Zg +Zd +2Z0 ) +〔1+(Z0 +Zd +Zs )Y22+(Z0 +Zg +Zs )Y11 +ZS (Y12+Y21)〕/ΔFirst, the expression will be started by using the element values of the equation (6). Using equation (4), the denominator of equation (6), P, is as follows. P = (Z 11 + Z 0 ) (Z 22 + Z 0) -Z 12 Z 21 = (Z g + Z 0) (Z d + Z 0) + Z S (Z g + Z d + 2Z 0) + [1+ (Z 0 + Z d + Z s ) Y 22 + (Z 0 + Z g + Z s ) Y 11 + Z S (Y 12 + Y 21 )] / Δ
【0055】これを用いると、式(14)〜(17)の
左辺はSパラメータで表すと次式の様になる。When this is used, the left side of the equations (14) to (17) is represented by the following equation when represented by S parameters.
【0056】[0056]
【数14】 [Equation 14]
【0057】更に式(1)を用いると、次式の様にな
る。Further, when the equation (1) is used, the following equation is obtained.
【0058】[0058]
【数15】 (Equation 15)
【0059】上記の式(25)〜(28)の分母の最低
次の係数は次式で表される。The lowest order coefficient of the denominator of the above equations (25) to (28) is expressed by the following equation.
【0060】[0060]
【数16】 (Equation 16)
【0061】従って、全ての係数は、この値で正規化さ
れている。Therefore, all coefficients are normalized with this value.
【0062】今、式(25)の1−S11−S12の分子の
係数をa0 ,a1 ,a2 ,a3 とし、式(26)のS12
の分子の係数をb0 ,b1 ,b2 ,b3 、式(27)の
S21の分子の係数をc0 ,c1 ,c2 ,c3 、更に式
(28)の1−S22−S12の分子の係数をd0 ,d1 ,
d2 ,d3 とすると、各係数の低次成分(基本部分ZF
に対する成分)は次式の様になる。Now, let the coefficients of the numerator of 1-S 11 -S 12 in equation (25) be a 0 , a 1 , a 2 , a 3, and S 12 in equation (26)
B 0 , b 1 , b 2 , and b 3 , the numerator coefficient of S 21 in equation (27) is c 0 , c 1 , c 2 , and c 3 , and the 1-S the coefficients of the numerator of 22 -S 12 d 0, d 1 ,
Assuming that d 2 and d 3 , low-order components of each coefficient (basic part ZF
) Is as follows.
【0063】[0063]
【数17】 [Equation 17]
【0064】上記の係数c0 ,c1 ,c2 より次式が得
られる。From the above coefficients c 0 , c 1 and c 2 , the following equation is obtained.
【0065】[0065]
【数18】 (Equation 18)
【0066】但し、測定誤差のため根号ないが負になる
事もある。そこで次式のように設定する。It should be noted, however, that although there is no root sign due to a measurement error, it may be negative. Therefore, the following equation is set.
【0067】[0067]
【数19】 [Equation 19]
【0068】また、c0 /d0 =gm Rdsであり、更に
Z0 (=50Ω)>>Rd ,Rs を考慮すると次式の様
になる。In addition, c 0 / d 0 = g m R ds , and when Z 0 (= 50Ω) >> R d , R s is considered, the following expression is obtained.
【0069】[0069]
【数20】 (Equation 20)
【0070】また、Also,
【0071】[0071]
【数21】 (Equation 21)
【0072】であるから、次式のように素子定数の関係
が得られる。Therefore, the relationship between element constants is obtained as shown in the following equation.
【0073】[0073]
【数22】 (Equation 22)
【0074】尚、上記の計算では、Rs ,Rd ,Rg 等
の寄生部分の抵抗はZ0 ,Rds等にくらべて小さいので
係数からの決定は困難と考えられるので初期値は0とす
ることができ、インダクタンスについても係数に対する
処理が多くなるので、初期値は0としている。In the above calculation, since the resistance of the parasitic portion such as R s , R d , R g is smaller than Z 0 , R ds, etc., it is considered that it is difficult to determine from the coefficients, so the initial value is 0. can be, since the processing for the coefficient becomes larger the inductance, the initial value is set to 0.
【0075】逐次近似による素子値の決定 図1に示した基本素子部分ZFの各素子定数の初期値が
上記の計算により与えられたので、まず寄生部分の素子
の値を更新する。 Determination of Element Values by Successive Approximation Since the initial values of the respective element constants of the basic element portion ZF shown in FIG. 1 have been given by the above calculations, first, the values of the elements in the parasitic portion are updated.
【0076】即ち、素子定数Rs ,R g,R d,Ls ,
L g,L d,に対するSパラメータの傾き∂Sij/∂R
s …… ∂Sij/∂Ls ……をラフソン・ニュートン法
により計算し、次式、That is, the element constants R s , R g , R d , L s ,
Slope of S parameter with respect to L g and L d ∂S ij / ∂R
s ... ∂S ij / ∂L s ... is calculated by Rafson-Newton method, and the following equation is obtained.
【0077】[0077]
【数23】 (Equation 23)
【0078】を目的関数として誤差εを極小とする様に
逐次近似を行う。但し、〔Spq〕(ω i )は測定値であ
る。この極小値は大きく値を変化させると不安定を起こ
す恐れがあるので減衰係数α(=0.5)を用いてい
る。In order to minimize the error ε as an objective function,
Perform successive approximation. However, [Spq] (Ω i) Is the measured value
You. This minimum value becomes unstable when a large value is changed.
The damping coefficient α (= 0.5)
You.
【0079】次に基本素子部分ZFに対するSパラメー
タの傾きを計算し、基本素子部分ZFの値を更新する。Next, the slope of the S parameter with respect to the basic element portion ZF is calculated, and the value of the basic element portion ZF is updated.
【0080】これを交互に繰り返して、収束するまで行
う。尚、はじめの分数式近似に対して式(44)を計算
すると実験誤差の程度が分かるので、この値を収束判定
の目安とすることができる。This is repeated alternately until convergence. It should be noted that when the equation (44) is calculated with respect to the first fractional formula approximation, the degree of the experimental error can be determined, and this value can be used as a guide for convergence determination.
【0081】[0081]
【発明の効果】上記のように本発明に係る電気回路の等
価回路素子定数の決定方法によれば、電気回路の4端子
パラメータの測定値を角周波数の有理式で表現し、これ
に最小二乗近似法を適用して該有理式の係数を求めるこ
とにより決定するように構成したので、以下の効果が得
られる。 (1) 有理式が適用できるので、上記のFETの他、フィ
ルタ等あらゆる電気回路素子の等価回路定数を求めるこ
とができる。 (2) 一意的に計算が実行されるので、評価の客観性が向
上しデータベースを構築する際の信頼性が良好になる。 (3) 評価結果の検証が必要無いので、キャラクタリゼー
ションを行ったことのない非熟練者にも作業が行える。 (4) プロセスを安定化させるための情報を得る過程が標
本の測定と殆ど平行して行うことができるためボトルネ
ックの解消に役立つ。 (5) 評価精度の向上は、有理式の次数を上げることで対
応できるため、浮遊・寄生素子等を考える必要が無い。As described above, according to the method for determining the equivalent circuit element constant of the electric circuit according to the present invention, the measured values of the four-terminal parameters of the electric circuit are expressed by the rational expression of the angular frequency, Apply the approximation method to find the coefficient of the rational expression.
And then, it is determined by the following effects can be obtained. (1) Since a rational expression can be applied, equivalent circuit constants of any electric circuit element such as a filter in addition to the above-described FET can be obtained. (2) Since the calculation is performed uniquely, the objectivity of the evaluation is improved, and the reliability in constructing the database is improved. (3) Since there is no need to verify the evaluation results, even unskilled persons who have not performed characterization can perform the work. (4) The process of obtaining information for stabilizing the process can be performed almost in parallel with the measurement of the sample, which is useful for eliminating bottlenecks. (5) Since the improvement of the evaluation accuracy can be dealt with by increasing the order of the rational expression, there is no need to consider floating / parasitic elements.
【図1】本発明に係る電気回路の等価回路素子定数の決
定方法に使用されるGaAsFETの等価回路を示した
図である。FIG. 1 is a diagram showing an equivalent circuit of a GaAs FET used in a method for determining an equivalent circuit element constant of an electric circuit according to the present invention.
ZF 基本素子部分 Zg,Zs,Zd 寄生素子部分 ZF Basic element part Zg, Zs, Zd Parasitic element part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−105268(JP,A) 特開 平2−157674(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01R 31/26 G01R 31/28 H01L 21/66────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-3-105268 (JP, A) JP-A-2-1577674 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 6 , DB name) G01R 31/26 G01R 31/28 H01L 21/66
Claims (2)
角周波数の有理式で表現し、これに最小二乗近似法を適
用して該有理式の係数を求めることにより該電気回路の
等価回路素子定数を決定することを特徴とした方法。1. Measured values of four-terminal parameters of an electric circuit
A method characterized in that the equivalent circuit element constant of the electric circuit is determined by expressing the angular frequency as a rational expression and applying a least-squares approximation method thereto to obtain the coefficient of the rational expression.
の値を決定することを特徴とした請求項1に記載の電気
回路の等価回路素子定数の決定方法。2. The method for determining an equivalent circuit element constant of an electric circuit according to claim 1, wherein the value of a parasitic element of the electric circuit is determined by a successive approximation method.
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| JP6047892A JP2848997B2 (en) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | Method for determining equivalent circuit element constants of electric circuits |
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|---|---|
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| JP2848997B2 true JP2848997B2 (en) | 1999-01-20 |
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