Задание 1 (зач.№35)

В первом задании необходимо определить параметры нелинейной модели Эберса-Молла и линейной модели Джиаколетто.

Структура транзистора – p-n-p (№8=3+5=8, табл.3.2);

Тип транзистора – КТ363Б (№35, табл.1.1);

Напряжение питания схемы – 22 В (№35, табл.1.2).

1.1 Определение параметров нелинейной модели биполярного транзистора Эберса - Молла.

Эквивалентная схема нелинейной модели биполярного транзистора Эберса - Молла изображена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Эквивалентная схема нелинейной модели биполярного транзистора Эберса – Молла

Исходными данными для расчета параметров модели являются: статические коэффициенты передачи тока в схеме с общим эмиттером и, модуль коэффициента передачи токана высокой частоте, постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте τ_К, напряжение насыщения U_КЭн, время рассасывания t_рас, емкость эмиттерного перехода С_Э, емкость коллекторного перехода С_К, а также условия измерения этих параметров.

Параметры	Режим измерения	КТ363Б
	UКЭ=10 В; IЭ=10 мА; f=100 МГц	40
	UКЭ=10 В; IЭ=10 мА; f=100 МГц	120
	UКЭ=10 В; IЭ=10 мА; f=100 МГц	3
τК, пс	UКБ=10 В; IЭ=10 мА; f=10 МГц	75
UКЭн, В	IК=20 мА; IБ=2 мА	0,4
tрас, нс	IК=10 мА; IБ= IБ2=1 мА	250
СЭ, пФ	UБЭ=10 В; f=10 МГц	7
СК, пФ	UКБ=10 В; f=10 МГц	2

Кроме того, необходимы входные и выходные характеристики транзистора I_Б = f(U_БЭ) и I_К = f(U_КЭ), представленные на рисунке 1.2.

В результате расчета требуется определить прямой _F и инверсный _R коэффициенты передачи по току в схеме с общей базой, ток насыщения I_Б, омические сопротивления базы r_Б, эмиттера r_Э и коллектора r_К, прямое _F и инверсное _R время пролета носителей через базу, барьерную емкость эмиттерного С_ЭБ и коллекторного С_КБ переходов при нулевых смещениях на переходах.

В результате расчета требуется определить прямой и инверсныйкоэффициенты передачи по току в схеме с общей базой, ток насыщенияI , омические сопротивления базы r, эмиттера r и коллектора r, прямое и инверсноевремя пролета носителей через базу, барьерную емкость эмиттерногоС и коллекторного С переходов при нулевых смещениях на переходах.

Указанные параметры определяются в следующей последовательности.

Вычисляется среднегеометрическое значение статического коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ:

(1.1)

Определяется значение :

(1.2)

По выходным характеристикам транзистора (см. рисунок 1.2) определяется омическое сопротивление коллектора:

кОм; (1.3)

а) б)

Рис. 1.2. – Входная (а) и выходная (б) характеристики транзистора

Вычисляется инверсный коэффициент передачи:

(1.4)

где токи, при которых измеряетсятемпературный потенциал. ПриТ = 293К 0,026 В.

Определяются значения барьерных емкостей при нулевых смещениях:

= 1,76 пФ;

= 6,159 пФ (1.5)

где и - напряжения на коллекторном и эмиттерном переходах, при которых производились измерения емкостей и(находятся по справочникам); и – коэффициенты, характеризующие крутизну вольт-фарадных характеристик переходов (для транзисторов , изготовленных по диффузионной технологии, идля транзисторов , изготовленных по сплавной технологии); –контактная разность потенциалов, для кремния равная 0,8...1,0 В.

Граничная частота усиления в схеме с ОЭ равна:

Гц = 300 МГц; (1.6)

где – частота, на которой произведено измерение .

Вычисляется среднее время полета в прямом включении :

, (1.7)

где – ток коллектора,

и –емкости эмиттерного и коллекторного переходов при измерении.

Для определения находят ток базы транзистора, соответствующий режиму измерения:

А. (1.8)

По входной характеристике находят напряжение , которое соответствует заданной величине. Значенияивычисляются по формулам :

пФ; пФ (1.9)

где - напряжение коллектор-база, при котором измерялась величина. При этом необходимо учесть, что> 0 , а<0. нс

Постоянная времени рассасывания вычисляется через время рассасывания:

нс; (1.10)

где –режимы измерения , определяемые по справоч-никам. Если ток рассасывания в справочнике не указан, его можно принять.

Определяется среднее время пролета в инверсном включении из следующего соотношения:

(1.11)

Вычисляется объемное сопротивление базы :

Ом; (1.12)

где - емкость коллекторного перехода, соответствующая режиму измерения(определяется по формуле, аналогичной (1.9)).

По справочным данным определить не представляется возможным, поэтому для транзисторов малой мощности можно принятьОм, а средней и большой мощности -

Для определения теплового тока насыщения задаемся величиной базового токамА. По входной характеристикепри(см. рисунок.1.2) находим значениесоответсвующее выбранному току и вычисляемпо формуле

(1.13)