谁能给我弄一份二阶低通滤波器的设计与仿真的论文啊？截止频率为20kHZ~~
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发布时间：2022-05-27 11:16
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热心网友
时间：2023-10-18 18:30
基金项目:陕西省自然科学基金资助项目(2002F34);空军工程大学学术基金资助项目(2002X12)
荡
在SET漏源电压VDS不变时,随着栅极电压VG
的变化,两个隧穿结上电压亦相应变化,当隧穿结上
电压高于临界电压[3]时,就会发生电子隧穿,即电子
离开库仑岛,隧穿出一个结;或者电子隧穿一个结,
进入到库仑岛。这种隧穿过程随着VG的变化呈现
为周期性。如果VDS较小,漏源电流IDS表现为所谓
的库仑振荡形式,其振荡电压的间隔是e/Cg(e是基
本电荷,Cg是SET的栅极电容);随着VDS的增大,
振荡逐渐消失[1],此时,可用VDS/ (Rt1+Rt2)近似计
算IDS[3](Rt1和Rt2是两个隧穿结的电阻)。
2.2 库仑台阶
VG不变时,如果两个隧穿结电阻基本相等,一
个电子通过其中一个隧穿结进入库仑岛,马上就会
有另一个电子离开库仑岛,隧穿出另一结。在VDS较
大时,两个隧穿结的电阻即可视为Rt1+Rt2,此种情
况下的IDS与VDS基本呈线性关系;当两个隧穿结电
阻相差悬殊时(一般相差500倍),假设Rt1>Rt2,则
电子隧穿结1时没有像通过结2那样迅速,相应的
电流将像台阶一样逐步增加,即形成所谓的库仑台
阶。文献[1]中给出了上述结论,文献[3]亦有相关结
论的具体关系式。文献[6]、[7]采用不同的方法给出
了上述两个基本特性的仿真结果。
2.3 SETI-V特性的分区处理方法
由SET的两个基本特性可知,无论SET在电
路中处于何种偏置状态,其两个隧穿结上的电压只
有三种情况[3]:1)均低于临界电压;2)只有一个高
于临界电压;3)均高于临界电压。因此,可将电流划
分为三个不同的区域:库仑阻塞区,单电子电流区和
高电流区[3]。
A.库仑阻塞区:两个隧穿结上的电压均低于
临界电压,在忽略热激隧穿的情况下,该区电流为
零;
B.单电子电流区:因只有一个结满足隧穿条
件,该结隧穿之后,另一个结未必即刻发生隧穿。该
区的电流特性可以通过(1)式描述,其中,Vj1、Vj2是
两个结上的电压。该区电流的表达式[3]:
IDS=
(Vj1-e2CΣ)(Vj2-e2CΣ)
Rt1(Vj2-e2CΣ)+Rt2(Vj1-e2CΣ)(1)
C.高电流区:当SET的两个隧穿结上的电压
均高于临界电压状态时,漏源间会有一个连续的隧
穿电流(又称为漏源的平均电流[4]),其值为:
IDS(uDS)=uDS-e/CΣRΣ(2)
式中,R∑是两个隧穿结的电阻之和。
图1给出了一种以实际物理特性建立SET数
学模型[5]得到的不同温度下的I-V特性曲线。图中,
从原点到A之间为库仑阻塞区;AB段为单电子电
流区;BC段则是高电流区。随着温度的不同,这些
点的位置也要发生相应变化,温度越低,电流的分区
特性越明显。
图1 Ids的不同电流区域
综上所述,当SET处于库仑阻塞区域时,无电
子隧穿,漏源电流为零;在单电子电流区时,漏源电
流是栅极电压和漏源电压的非线性函数[3];在高电
流区时,SET具有线性电阻的特性。因此,通过设置
不同的偏置电压,使SET处于不同的工作区域,从
而可以实现特定的功能。
利用处于不同电流区域的SETI-V特性,可以
实现不同的应用[4]。本文利用SET工作于高电流区
所呈现的线性特性,实现了SET积分器电路[8],并
采用级联方法,设计了一个二阶低通滤波电路。
3 SET积分器
图2是一个SET积分器电路[8]。
图2 单电子管积分器
现在分析输出Vout与输入Vin的关系。
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热心网友
时间：2023-10-18 18:31
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