SemTE / Sem8_reserv

Семинар 8: Расчет характеристик биполярного транзистора

Рисунок 1 – Простейшая модель Эберса-Молла NPN-транзистора и ее параметры

ЗАДАЧА 1

Используя уравнения модели Эберса-Молла найти напряжение U_бэ n-p-n-транзистора при I_e=0, U_bk<0, /U_bk/>3*φ_t если α_N=0.99

Решение:

1. Берем первое уравнение модели, подставляем данные из условия задачи, берем четвертое уравнение и в результате находим Uбэ

-0.115 В

ЗАДАЧА 2

Дано: U_бэ=0; U_бк=0.7 В>0; I_э0 = 10^-14 А; α_N = 0.98; α_I = 0.4. Найти I_б¹

РЕШЕНИЕ:

1) Берем первое и второе уравнения модели, подставляем туда данные из условия. I

2) I_б¹ = Iэ – Iк

= 0.0287 A

ЗАДАЧА 3

Дано: U_бк=0; U_бэ >0; I_э0 = 10^-14 А; α_N = 0.98; α_I = 0.4. Найти I_б², I_б²/I_б¹

РЕШЕНИЕ: 1) Берем первое и второе уравнение модели, подставляем туда данные из условия.

2. I_б² = Iэ – Iк

4*10^-4 A

3. Находим I_б²/I_б¹ = 0.013

ЗАДАЧА 4

Дано: U_бэ >0 (>3φ_t) ; I_к = 0; α_I = 0.4. Найти U_ke

РЕШЕНИЕ:

1) U_ke = U_kb + U_be = U_be - U_bk

2) Из 2 и 4 уравнений выражаем все через α_I и находим U_кэ

ЗАДАЧА 6 (эффект Эрли)

Дан n-p-n-транзистор, N_Dк >> N_Aб = 10¹⁶ см^-3; контактная разность потенциалов коллекторного перехода φ_к = 0.8 В; диффузионная длина электронов в базе L_n = 15 мкм.

Транзистор находится в НАР при I_э = const. При U_бк = 0 толщина базы W₀ = 1 мкм.

Найти, насколько изменится напряжение на эмиттерном p-n-переходе, если напряжение на коллекторе станет равным U_бк = -5 В

РЕШЕНИЕ:

1. Так как W/Ln<<1 то распределение носителей в базе линейное (cм семинар 4)

2. Так как N_Dк>>N_Aб то все ОПЗ лежит в базе

3. Найти Lк0 и Lк(-5)

4. Из подобия треугольников находим

5. Находим ΔUbe