On-Chip Dynamic Gate-Voltage Waveform Sampling in a 200-V GaN-on-SOI Power IC
Notice bibliographique
Résumé
The continual improvement of GaN-on-Si processes motivates the integration of more complex circuits alongside GaN power devices. Additional transistors can be leveraged to provide control, logic, and protection; however, low-voltage GaN devices consume more power and area than similar CMOS counterparts. This article investigates the feasibility of a monolithic gate-monitoring circuit integrated with a GaN power device and gate driver. The monitoring circuit captures 16 samples within 50 ns during the gate rising transient and stores them in on-chip capacitors. The stored voltages are asynchronously read off-chip through integrated source-follower buffers and a digitally controlled multiplexer. The proposed design incorporates approximately 330 e-HEMT transistors and was fabricated in a 200-V GaN-on-SOI process. A detailed characterization was performed to calibrate the dynamic on-chip gate voltage from the sampled values that are read off-chip, paving the way for future active control based on this feedback. Experimental results and the postcalibration estimate of the on-chip gate voltage highlight that off-chip measurements are poor and pessimistic estimators for the on-chip dynamic excursions. The on-chip gate-voltage waveform was estimated using the sampling circuit while switching the power device at 80 V, 1.5 A, demonstrating more accurate measurements of on-chip signals. This circuit stands as a proof-of-concept for the viability of integrating relatively complex circuits in GaN power ICs to perform critical monitoring and sensing tasks.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».