Лаб 5 / Отчёт лаб 5

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

(МТУСИ)

Факультет "Радио и телевидение"

Лабораторная работа №5

по дисциплине "Электроника"

"Исследование биполярного транзистора"

Выполнил

Проверил Е. В. Объедков

Цель работы

Ознакомление с физическими принципами функционирования биполярного транзистора (БТ), с особенностями его изготовления и взаимосвязью конструкции, размеров и параметров.

Ход работы

Рисунок 1 – схема биполярного транзистора с общей базой

Для заданного варианта (вариант 2) в программе MicroCap параметры биполярного транзистора:

Рисунок 2 – параметры биполярного транзистора

1. 

Из формулы следует, что при уменьшении коэффициента неоднородности базы η увеличится время пролета базы неосновными носителями.

При η=0 база транзистора легирована равномерно, из-за чего будет отсутствовать дрейф носителей заряда. Бездрейфовые (диффузионные) транзисторы имеют меньшее быстродействие.

2. Увеличение концентрации примесей в эмиттере N_Э увеличивает качество работы эмиттерного перехода, а уменьшение концентрации примесей в базе N_Б увеличивается качество процессов в базе (κ – доля инжектированных в базу носителей, избегающая рекомбинации и достигающая коллекторного перехода). Исходя из того, что α=γ·κ, при увеличении концентрации примесей в эмиттере N_Э и уменьшении в базе N_Б увеличится коэффициент передачи тока α.

3. При увеличении толщины базы увеличивается рекомбинация в базе, что уменьшает полезный выходной ток I_K. Следовательно, одной из важнейших особенностей биполярного транзистора является тонкая база.

Вариант 2	Коэф. переноса γ	Коэф. переноса κ	Коэф. передачи тока ОБ, α	Коэф. передачи тока ОЭ, β	Среднее время пролёта τПР, нс	Предельная частота в схеме ОБ fα , МГц
Исходный	0,99988	0,99337	0,99329	147,387	18,5185	8,59436
Однородная база η=0 (диффузионный БТ)	0,99951	0,98039	0,97992	48,8245	55,5555	2,86478
Повышенная концентрация примесей в эмиттере NЭ, см-3	0,99998	0,99337	0,99336	149,734	18,5185	8,59436
Повышенная концентрация примесей в базе NБ, см-3	0,99881	0,99337	0,99220	127,415	18,5185	8,59436
Увеличенная толщина базы w, мкм	0,99976	0,97402	0,97379	37,1705	74,0740	2,14859

Таблица 1 – Результаты исследований

При моделировании биполярный транзистор рассматривается упрощённо, тем не менее такая модель показывает основные характеристики и соотношения, связанные с ними.

При изменении исходных параметров биполярного транзистора можно убедиться в важности основных конструктивных особенностей: малой толщины базы, малой концентрации примесей в базе и большой концентрации примесей в эмиттере.

Москва 2024