Структура и топология транзистора

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

Расчет параметров элементов схемы.

3 Эмиттера

1 Эмиттер

1. B_F – коэффициент усиления тока базы в нормальном режиме.

2. B_R - коэффициент усиления тока базы в инверсном режиме.

Для 3х эмиттеров (М = 3)

a = 2 * 10^-3 *6,75 * 10^-10 * 2,0306 * 10⁵ * exp(1,5 * 10^-6/2*1,42369 *10^-5) = 2,8896 * 10^-7

b = (1*10^-3*1,875*10^-9/6*10^-6) + 2*10^-3*6,75*10^-10*3*(6,0306*10⁵*ctg(6,0306*10⁵*1,5*10^-6)-1/2*1,42369*10^-5)+2*10^-3(1,5*10^-9-3*6,75*10^-10) * (6,0306*10⁵*ctg(6,0306*10⁵*3*10^-6)-1/2*1,42369*10^-5) = 2, 91421*10^-6

B_R=a/b=2,8896*10^-7/2, 91421*10^-6 = 0,099155

Для 1го эмиттера (М = 1)

=0,1060305748

3. Is – ток насыщения.

Для 3х эмиттеров

Для 1го эмиттера

4. R_B - сопротивление базы

Ёмкость эмиттерного p-n-перехода (CJE)

C одним эмиттером:

С тремя эмиттерами:

Ёмкость коллекторного p-n-перехода

C одним эмиттером:

С тремя эмиттерами:

NF - коэффициент эмиссии эмиттерного перехода NF = 1,1

NR — коэффициент эмиссии коллекторного перехода NR = 1,4

Расчет резисторов

Спайс

Vsup E 0 5V

Vin1 IN1 0 5

Vin2 IN2 0 5

Vin3 IN3 0 5

Q1a N005 N003 IN1 0 T1

Q1b N005 N003 IN2 0 T1

Q1c N005 N003 IN3 0 T1

Q2 N002 N005 N006 0 T2

Q3 N001 N002 N004 0 T2

Q4 OUT N006 0 0 T2

Q1D N004 N004 OUT T2

R1 E N003 3200

R2 E N002 1800

R3 E N001 1600

R4 N006 0 1600

Q5 N010 N007 OUT 0 T1

Q6 N008 N010 N012 0 T2

Q7 N009 N008 N011 0 T2

Q8 N013 N012 0 0 T2

Q2D N011 N011 N013 T2

R5 E N007 3200

R6 E N008 1800

R7 E N009 1600

R8 N012 0 1600

Cn OUT 0 15pF

.model T1 NPN (BF=88.89 BR=0.099 IS=3.4137E-17 RB=66.7 RC=34.67 TF=5.6E-10 CJE=7.4133E-13 CJC=2.22E-13 NF=1.1 NR=1.4)

.model T2 NPN (BF=88.89 BR=0.1060305748 IS=1.137E-17 RB=66.7 RC=34ю67 TF=5.6E-10 CJE=2.775E-13 CJC=3.27E-13 NF=1.1 NR=1.4)

.lib C:\Program Files\LTC\LTspiceIV\lib\cmp\standard.dio

.lib C:\Program Files\LTC\LTspiceIV\lib\cmp\standard.bjt

.DC Vin1 0 5 0.01

.probe

.end

Передаточная характеристика схемы

Уровень логической единицы:

Уровень логического нуля:

Логический перепад:

Порог переключения: ,,

Помехоустойчивость по положительной помехе: .

Помехоустойчивость по отрицательной помехе: .

Переходная характеристика схемы.

Длительность задержек:

,

.

.

Длительность фронтов:

,

.

Статическая и динамическая мощности, потребляемые схемой

Частота переключения

Для определения динамической мощности воспользуемся формулой

Сравнение с аналогами, выпускаемыми промышленностью.

В качестве схемы для сравнения использовались цифровые базовые матричные кристаллы на основе -МОП-структур типа К1801ВП1.

Параметр схемы	Не менее	Не более	Данная схема
Напряжение питания, В	4,75	5,25	5
Напряжение логического нуля , В	-	0,4	-0.105
Напряжение логической единицы , В	2,7	-	3.31
Ток потребления, мкА	-	300	6.93
Максимальная входная частота, МГц	-	8	5
Среднее время задержки, мкс	5,5	7,5	4,5