3. Основные уравнения работы биполярного транзистора в mc7

Параметры модели транзтстора IS, IKF, ISE, IKR, ISC, ISS, IRB, CJC, CJE, CJS, и ITF умножаются на [area], а параметры RC, RE, RB, and RBM делятся на [area] до своего использования в уравнениях приведенных ниже.

T — это температура работы прибора, а TNOM — это температура, при которой измерены модельные параметры. Обе температуры измеряются в Кельвинах. Температура, при которой происходит анализ T устанавливается в диалоговом окне Analysis Limits для соответствующего вида анализа. TNOM определяется глобальными установками Global Settings в позиции TNOM. Установка TNOM также может быть изменена локально для конкретной схемы с помощью директивы .OPTIONS. Также T и TNOM могут быть изменены для каждой конкретной модели указанием численных значений параметров модели T_MEASURED, T_ABS, T_REL_GLOBAL, и T_REL_LOCAL (см. главу 12 руководства [6].Command Statements).

Рис. 6.2. Модель биполярного транзистора

Узел подложки (substrate) не является обязательным и если отдельно не указан, то подключается к общему выводу (ground). Если узел подложки специфицирован, он должен быть заключен в квадратные скобки.

Модели типов NPN и PNP используются для вертикальных транзисторных структур, LPNP — для горизонтальных (боковых, планарных) PNP структур. Изолирующий диод DJ и конденсатор CJ соединяют узел подложки с внутренней точкой коллектора для NPN и PNP моделей, и узел подложки с внутренней точкой базы — для модели типа LPNP.

При добавлении новых 4-хвыводных биполярных транзисторов в библиотеку компонентов используйте типы NPN4, PNP4 для определения типа модели.

Когда компонент с модельным типом PNP4 помещен в схему, используется LPNP текстовое определение. Если необходима вертикальная 4-хвыводная структура, измените LPNP на PNP.

Тепловой потенциал VT = k•T/q

VBE — напряжение между внутренними узлами базы и эмиттера

VBC — напряжение между внутренними узлами базы и коллектора

VCS — напряжение между внутренним узлом коллектора и подложкой

В нижеприведенных уравнениях обозначение X(T) означает температурную зависимость параметра X.

Т е м п е р а т у р н ы е э ф ф е к т ы B J T

У р а в н е н и я д л я т о к о в B J T

Ток источника тока

Ток перехода база-эмиттер

Ток перехода база-коллектор

Ток базы

IB = IBE + IBC

Ток коллектора

Ток эмиттера

У р а в н е н и я д л я е м к о с т е й B J T

Емкость база-эмиттер

GBE = проводимость база-эмиттер =

Если VBE ≤FC•VJE(T)

Иначе

CBE = CBE1+CBE2

Емкость база-коллектор

GBC = проводимость база-коллектор =

Если VBC ≤FC•VJC(T)

Иначе

CJX = C•(1- XCJC)

CBC = GBC•TR + XCJC•C

Емкость коллектор-подложка

Если VCS ≤0

Иначе

Ш у м т р а н з и с т о р а B J T

RE, RB, и RC генерируют тепловые шумовые токи.

; ;

Коллекторные и базовые источники тока генерируют частотно-зависимые фликкер и дробовой шум

где KF — коэффициент фликкер шума; AF — экспоненциальный коэффициент фликкер-шума.