Electrothermal modeling of the PIN Diode :

Circuit approach

 

Modélisation électrothermique de la diode PIN :

vers une approche circuit

 

E. Elwarraki1*,  A. Sabir2,  A. Bennis3 

1 Faculté des sciences et technique, B.P : 549, Guéliz, Marrakech, Maroc

2 Ecole Supérieur de Technologie, Route d’El Jadida, B.P : 8012, Casablanca, Maroc

3 Faculté des Sciences Ben M’sik, Casablanca, Maroc

* Corresponding author. E-mail: elwarraki@fstg-marrakech.ac.ma

Received: 02 April 2007; revised version accepted:18 July 2007

 

Abstract

     The modelling of the semiconductor devices and the need for simulation became currently very essential in electronics. It permits at the same time to reduce the time and the development costs of the devices, as it makes it possible thereafter to increase the reliability of the designed circuits.

     Currently, the increased requirements of performances, design and reliability impose the taking into account of the non-ideal behaviours of the components and their repercussions on the total operation of the circuits. The models of the components retained a long time, in the functional study of the circuits, only the behaviour all or nothing. This behaviour is not sufficient any more when it is about analyzing the commutation phenomena and thus remains unsuitable with the circuits design.

     By this article, we could prove the possibility to develop behavioural and electrothermal models type "circuit" of the bipolar devices. These models, also simple, regarding the precision-complexity compromise and compatible with the software of simulation of the electric circuits.

 

Keywords : PIN Diode; Behavioural Modelling; Electrothermal modelling.

 

Résumé

     La modélisation des composants à semi-conducteurs et le besoin de simulation est devenue actuellement très indispensable en électronique. Elle permet à la fois de réduire le temps et les coûts de développement des composants, comme elle permet par la suite d’accroître la fiabilité des circuits conçus.

     Actuellement, les exigences accrues de performances, de conception et de fiabilité imposent la prise en compte des comportements non idéaux des composants et de leurs répercussions sur le fonctionnement global des circuits. Les modèles des composants n’ont longtemps retenu, dans l'étude fonctionnelle des circuits, que le comportement tout ou rien. Ce comportement n’est plus suffisant lorsqu’il s’agit d’analyser les phénomènes de commutation et reste donc impropre à la conception des circuits.

     Par le présent article, nous avons pu montrer la possibilité d'élaborer des modèles comportementales et électrothermique de type "circuit" des composants bipolaires. Ces modèles, aussi simple, respectant le compromis précision-complexité et compatible avec les logiciels de simulation des circuits électriques.

 

Mots clés : Diode PIN ; Modélisation comportementale ; Modèle électrothermique.

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