Thermal characterization of MESFETs using I-V pulsed and DC measurements

Caracterización eléctrica y térmica de amplificadores MMIC de potencia

“…• Las propiedades térmicas de los diferentes materiales y elementos de la estructura a analizar son a su vez dependientes del punto de trabajo eléctrico (única forma de justificar algunos resultados experimentales como los reflejados en [95]): así por ejemplo, la región donde se asume que se produce la generación de la potencia disipada (las fuentes de calor en el problema térmico a resolver) que suele tomarse como el canal de los transistores FET que forman el MMIC de potencia, [96], varía de tamaño (de volumen) dependiendo del tamaño del canal, y por tanto de las tensiones aplicadas en los terminales de drenador y puerta (que imponen las características del mismo).…”

“…Contrariamente a lo que se comprobará experimentahnente en el capítulo 9, existen trabajos en los que se observa una dependencia eléctrica de las propiedades térmicas de los materiales, más allá de la propia dependencia con la temperatura (antes discutida) que significa un cambio en la potencia disipada por ejemplo. Así, en [95] se muestra que, para unas mismas condiciones de potencia disipada y temperatura ambiente, un dispositivo de potencia alcanza, de manera apreciable, diferentes temperaturas de canal dependiendo de cuál sea la tensión de polarización de puerta y, por tanto, también de drenador. Si se tiene en cuenta que las condiciones de polarización (tensiones de puerta, drenador y fuente) son las que imponen las características del canal, y que dicho canal es a su vez el volumen en el que se genera principalmente la potencia disipada por los transistores, no es de extrañar el resultado que se presenta en [95].…”

“…Así, en [95] se muestra que, para unas mismas condiciones de potencia disipada y temperatura ambiente, un dispositivo de potencia alcanza, de manera apreciable, diferentes temperaturas de canal dependiendo de cuál sea la tensión de polarización de puerta y, por tanto, también de drenador. Si se tiene en cuenta que las condiciones de polarización (tensiones de puerta, drenador y fuente) son las que imponen las características del canal, y que dicho canal es a su vez el volumen en el que se genera principalmente la potencia disipada por los transistores, no es de extrañar el resultado que se presenta en [95]. Por ello, una simulación rigurosa del problema que se está tratando obliga a tener en cuenta la dependencia de las variables térmicas con el punto de trabajo eléctrico (más allá, se vuelve a insistir, de la dependencia con la temperatura antes tratada).…”

“…En [95] se emplean directamente medidas pulsadas y no pulsadas de la corriente circulando por drenador en un dispositivo de potencia. De las medidas isotérmicas (pulsadas) realizadas, se obtiene el modelado de la potencia disipada por el amplificador bajo diferentes condiciones de polarización en función de la temperatura.…”

“…Figura 9.22: Medida del término de acoplo RAB en función de la potencia disipada por la etapa de entrada para diferentes Pj^ a una temperatura ambiente de Tamb = -10.2°C. mino de acoplo térmico RAB con la polarización del MMIC de potencia (al menos en un margen reducido de operación en la región de saturación de los FETs que lo integran, contraxiamente a lo que se sugiere en [95]). Con el fin de observar la dependencia de RAB con la temperatura se presentan las mismas medidas pero agrupadas según la tensión de drenador aplicada a la etapa de entrada, V¿.…”