Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
p-n-p (вариант 2)
ПТ
И З С П БК
n+ p n+ ð+
n p Э К n
МДПТ
П И З С И З С П(+UИП)
n+ p n+ n p+ p+
Электрические характеристики транзисторов. (Все выводы на примере npn- ИБТ).
Считаем ИБТ идеальным прибором. Можно измерить экспериментально две ВАХ прибора: входную и выходную. В аналоговых схемах используют транзисторы только в нормально активном режиме работы (НАР).
IК IК НАР IБ
UБЭ UКЭ
Нелинейные ВАХ идеального ИБТ для НАР хорошо описываются следующей системой уравнений Эберса-Молла:
IЭ = IЭ0exp(UБЭ/jT),
IБ = IБ0exp(UБЭ/njТ),
IК = = IК0exp(UБЭ/jT).
Хорошо известны соотношения между токами ИБТ для НАР:
IК = bNIБ, IК = aN IЭ, UБЭ = jTln(IЭ/IЭ0).
Будем считать, что используются транзисторы с большими значениями коэффициента
усиления b, поэтому aN @ 1, а IК @ - IЭ.
Усилительные параметры транзистора зависят от площади эмиттера, тока эмиттера,
Температуры и частоты сигнала.
aN, bN = f(АЭ, IЭ, w, T).
M, ,
m = 2 - 4.
Б IK IК = ßNIБ bN=f(AЭ)
IБ IЭ IБ IЭ пов.рекомб. оттесн. Э-тока
модуляция rб и wБ
g¯
IЭ
В рабочей области ИБТ в АИС будем считать коэффициенты усиления постоянными. Нелинейность характеристик транзистора учитывается при помощи определения дифференциальных проводимостей.
Для понимания работы ряда схем удобно рассматривать транзистор, как прибор с передаточной проводимостью (IK = f(UБЭ)), т.е. зависимостью выходного тока от входного напряжения. (Пример для схемы с общим эмиттером, ОЭ)
Для ИБТ определяются следующие проводимости транзистора gij (иногда их называют крутизнами S). Все параметры получаются в результате дифференцирования соответствующих уравнений Эберса-Молла:
входная динамическая проводимость gЭБ = dIЭ/dUЭБ @ IЭ/jT = gm;
входная динамическая базовая проводимость gБЭ = dIБ/dUБЭ = IБ/njT =
= IK/bjT= gm/b;
передаточная динамическая проводимость gm = dIK/dUБЭ = -IK/jT = gm;
выходная динамическая проводимость gКЭ = dIК/dUКЭ =
= (dIК/dIК0)(dIК0/dWБ*)(dWБ*/dUКБ)(dUКБ/dUКЭ)»
» [exp(UБЭ/jT)](-IК0/WБ*)× (dWБ*/dUКБ)×1.
Введем параметр «напряжение Эрли» UA или коэффициент модуляции ширины базы:
1/UA = - (1/WБ*)(dWБ*/dUКБ), величина UA = -100 … - 300 В.
Напряжение Эрли, характеризующее величину модуляции ширины базы, можно определить при помощи экспериментальних ВАХ ИБТ:
IK
-
- UA UКЭ
Величина тока коллектора сильно зависит от UБЭ и почти не зависит от UK, слабая зависимость IK = f(UK) проявляется через эффект Эрли (модуляции ширины базы), можно записать:
IК0 = f(WБ*), WБ* = (Wбметаллург.pn - WОПЗ в Б обл.), IК0 = 1/WБ*;
Теперь выходная проводимость
gКЭ = [IK0exp(UБЭ/jT)]/UA = IK/UA.
динамическая проводимость коллектора gK = f(gКЭ) = IК/UK. Определение этого параметрапредставлено ниже.
Обратная величина проводимости – сопротивление, поэтому используют соответствующие определения динамических сопротивлений (примеры для схемы с ОЭ). Сделаем расчеты этих сопротивлений для величины тока 1 мА:
входное сопротивление (входной импеданс для малого сигнала)
rЭ = 1/gm = jT/IK = 25мВ/1mA =25 Ом
при комнатной температуре.
Это собственное сопротивление эмиттера, всегда включенное последовательно в Э- цепи не позволяет выходному сопротивлению транзистора в схеме ЭП стать равным нулю, а коэффициенту усиления в той же схеме - превысить единицу.
в ходное динамическое базовое сопротивление
rвх = 1/gБЭ= b/gm» 2,5 кОм;
Дата публикования: 2015-02-22; Прочитано: 248 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!