- •3. Биполярные транзисторы (bt)
- •1. Устройство и принцип действия бт
- •1.1. Устройство транзистора
- •1.2. Принцип действия
- •1.3. Разновидности транзисторов
- •2. Статические характеристики идеализированного транзистора
- •2.1. Модель Эберса-Молла
- •2.2. Статические характеристики в схеме об
- •2.3. Статические характеристики в схеме оэ
- •Основные результаты
- •3. Усилительные свойства биполярного транзистора
- •3.1. Коэффициент переноса
- •3.2. Тепловые токи и эффективость эмиттера
- •3.3. Роль коэффициента переноса и эффективости эмиттера
- •3.4. Особенности вырожденного эмиттера
- •Основные результаты
- •4.4. Диффузионные емкости в транзисторе
- •Основные результаты
- •5. Вах реального транзистора
- •5.1. Особенности вах реального транзистора
- •5.2. Сопротивления базы и тела коллектора
- •5.3. Эффект Эрли
- •5.4. Низкочастотные эквивалентные схемы для нормального режима
- •5.5. Зависимости коэффициентов и от тока эмиттера
- •1) Область малых токов.
- •2) Область больших токов.
- •Основные результаты
- •6.2. Малосигнальные (линейные) эквивалентные схемы
- •6.3. Формализованные линейные эквивалентные схемы
- •6.4. Частотные свойства биполярного транзистора
- •Основные результаты
- •7. Особенности дрейфовых планарных транзисторов
- •7.1. Примесный профиль и встроенные электрические поля
- •7 Ec Ev f Ev.2. Распределение избыточных носителей заряда в базе
- •7 Ec Ev f Ev.3. Время пролета неосновных носителей через базу
- •7.4. Тепловые токи эмиттерного перехода
- •7.5. Коэффициент передачи эмиттерного тока
- •7.6. Частотная и переходная характеристика коэффициента передачи эмиттерного тока
- •7.7. Инверсные параметры
- •8. Современные структуры биполярного транзистора
- •8.1. Типовые транзисторные структуры
- •Латеральный (торцевой) р-п-ртранзистор
- •8.2. Перспективные транзисторные структуры
- •8.3. Мощные биполярные транзисторы и транзисторы свч
- •9. Модель Гумеля-Пуна
- •9.1. Метод Гуммеля-Пуна
- •Эмиттерного
заряд
в барьерной
емкости перехода заряд
в барьерной
емкости коллекторного переходаЭмиттерного
. (9.1.7)
Подставляя (9.1.5а,б) в (9.1.7) и решая полученное уравнение относительно , находим:
; (9.1.8)
где согласно (9.1.5а,б)
(5б)
В этих уравнениях использованы параметры: ,,и, а также функциии, определяющиеи.
9.2. Эквивалентная схема Гуммеля-Пуна
I1nTN /N, I2nTI /I —
токи рекомбинаци в активной базе I.
;
;
Функции I1(Vbe), I2(Vbc) учитывают реальные ВАХ всех токов, кроме сквозного электронного тока.
9.3. Возможности модели Гуммеля-Пуна
Модель учитывает:
1). Произвольный уровень инжекции в активной базе — граничные условия (3а) и (3б).
2). Эффект Эрли — зависимости .
3). Изменение сопротивления активной базы при повышении уровня инжекции — rB (Qp).
Недостатки модели:
1). Сложность и отсутствие наглядности. Применяется только при численном (компьютерном) моделировании.
2). Модель не учитывает эффект оттеснения эмиттерного тока.
10. Диодное включение транзисторов
10.1. Способы реализации диодов в ИМС
Для реализации полупроводниковых диодов в ИМС используются транзисторные структуры. Возможны 6 конструктивных вариантов:
1)Диод В-С2)Диод В-С (без эмиттера)
3)Диод В-Е4)Диод В-(Е+С)
5)Диод (В+Е)-С6)Диод (В+С)-Е
10.2. Сравнительные характеристики диодов
№ |
Тип диода |
Тепловой ток |
Барьерная емкость |
Диффузион-ная емкость |
Сопротивление базы |
Площадь |
1 |
В-С |
Малый |
СЕ |
Большая |
Макс. | |
2 |
В-С (без Е) |
Малый |
СС min |
Малая |
Мин. | |
3 |
В-Е |
Мин. |
СС |
Макс. |
Мин. | |
4 |
В-(Е+С) |
Большой |
СЕ + СС |
Большая |
Макс. | |
5 |
(В+Е)-С |
Большой |
СС |
Большая |
Макс. | |
6 |
(В+С)-Е |
Макс. |
СЕ |
Мин. |
ôô |
Макс. |