- •Краткие теоретические сведения
- •1Создание новой модели элемента
- •2Режим моделирования dc Sweep
- •3Модель биполярного транзистора
- •4Методика экспериментального снятия характеристик транзистора
- •4.1Зависимость напряжения база – эмиттер (Vbe (sat) Voltage) и коллектор – эмиттер (Vce (sat) Voltage) от тока коллектора в режиме насыщения
- •4.2Зависимость статического коэффициента передачи по току от тока коллектора hFe(Ic) (Forward dc Beta)
- •4.3Зависимость выходной проводимости hoe(Ic) от тока коллектора (Output Admittance)
- •4.4Зависимость граничной частоты передачи тока fT(Ic) от тока коллектора (Gain Bandwidth)
- •4.5Зависимость времени рассасывания заряда ts(Ic) от тока коллектора (Storage Time)
- •4.6Зависимость барьерной емкости перехода коллектор-база Cobo(Vcb) (c-b Capacitance) и эмиттер-база Cibo(Veb) (e-b Capacitance)
- •5Задание на лабораторную работу №4
- •Контрольные вопросы
- •Список источников, рекомендуемых для изучения
2Режим моделирования dc Sweep
Для получения некоторых экспериментальных характеристик транзистора необходимо воспользоваться режимом DC Sweep САПР EWB.
Режим DC Sweep устанавливается через меню Analysis. Он предназначен для получения зависимости напряжения в выбранном узле схемы от изменения основного параметра источника энергии или сигналов. Например, можно изменять в заданных пределах напряжение источников напряжения и ток источников тока Source 1 (Рис. 2).
Семейство характеристик можно получить при вариации дополнительного вторичного параметра другого источника Source 2.
К сожалению, выходным параметром Output может быть только напряжение в любом выбранном узле схемы.
После получения графиков зависимости ее точные значения в конкретной точке можно получить через использование скользящих курсоров, кнопка Toggle cursor.
Рис. 2 Окно параметров режима моделирования «DC Sweep»
3Модель биполярного транзистора
В итоге, модель биполярного транзистора, например КТ315А, будет иметь вид:
.model kt315a NPN (Is=2.82f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=3.32K Bf=55 Ne=2.35
+ Ise=554.1p Ikf=18.04m Xtb=1.5 Br=.6455 Nc=2 Isc=0 Ikr=0 Rc=0
+ Cjc=17p Vjc=.75 Mjc=.333 Fc=.5 Cje=8.55p Vje=.75 Mje=.333
+ Tr=3.36u Tf=1.02n Itf=0 Vtf=0 Xtf=0)
В скобках стоят параметры модели транзистора. Не все параметры транзистора должны стоять в скобках. Отсутствующие параметры получают значение по умолчанию. Наименование полного списка параметров полезно знать для исключения ошибок и для сравнения моделей. Суть каждого параметра достаточно сложна, но излагается во многих книгах, например [1, 3]. В лабораторной работе это не рассматривается.
4Методика экспериментального снятия характеристик транзистора
4.1Зависимость напряжения база – эмиттер (Vbe (sat) Voltage) и коллектор – эмиттер (Vce (sat) Voltage) от тока коллектора в режиме насыщения
Нажмите кнопку New model редактора Model Editor и выберите From Model: Bipolar Transistor (NPN или PNP);
Обратите внимание на дополнительные параметры графика, такие как отношение тока коллектора к току базы Ic/Ib=10. При получении экспериментального графика эти параметры должны быть учтены.
Перейдите в САПР EWB. Введите схему для вычисления нужной зависимости. Схема приведена на рис. 3 а;
Получите по 3 пары значений напряжения база-эмиттер Vbe и напряжения коллектор-эмиттер Vсe от тока коллектора Ic, воспользовавшись моделированием схемы на рис.3 а.
Каждый раз следует устанавливать соотношение тока коллектора к току базы равным 10. Также необходимо обращать внимание на соотношение напряжений. В режиме насыщения напряжение на коллекторе ниже, чем на базе, что говорит о правильности выполняемых измерений;
Перенесите значения в таблицу редактора моделей в виде 3-х точек вручную. Кнопку Auto Refresh следует отжать до ввода всех значений всех характеристик в таблицу. Удобно использовать масштабные приставки:
-
MEG
МЕГа- 106
k
Кило- 103
m
мили- 10-3
u
микро- 10-6
n
нано- 10-9
p
пико- 10-12
f
фемто- 10-15
a
атто- 10-18
Например:
10m=0.01
Рис. 3 а. Схема снятия зависимости напряжения база-эмиттер и коллектор-эмиттер от тока коллектора Ube(Ic) (Vbe(Sat) Voltage), Uce(Ic) (Vce(Sat) Voltage).
