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 distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».