Лабораторная работа: Лабник - Биполярные транзисторы

Распознанный текст из изображения:

1.1 ПРИНЦИП РАБОТЫ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА....... 5

1.2 ТРИ СХВМЫ ВКЯ!ОЧ)311ИЯ ТРАНЗИСТОРА ........................ 9

1. 3 ОСНО13НЫЕ МОДЮ1И БИПОЛЯРНОГО ТРЛНЗИСТОРЛ .......... 10 !.3.1. Скеь отехническая модель ..............., .................. 10 1.3 2. Мазоси спальная схемотехническая модель для расчета параметров 15 1 3 3 Малосигнальная математическая модель.................. ...... ..!9 1 3.4 Параметры р о сюра„ спальзуе ые при компьютерном моделировании... .24

1.4 РАБОТА ТРАНЗИСТОРА В ИМПУЛЬС! ГОМ РГЗЖИМЕ ................... 26

1.4 !. Режим псреквюченин ..........,................................................ 26 !.4 2. Расчет времени включении ....................................... 28 1.4 3. Расчет времени расс сывания ...................... 28

..30

2 ПРАКТИКУМ..

2 1 ОЫЦИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

.....30

2 3 ЯАБОРЛ ГОРНАЯ РАБ01А **ИЗУЧЕНИГз СГАГИЧЕТ!К ИХ

ХЛРЛКТБРИСТИК ТРЛНЗИСТОРЛ В СХЕМГ С ОБЕ!ИМ ОМИТТБРОМ"

.37

2.3 1. Подгсюака к рабоге...........................37

2.! ". Измерение стати юских характеристик транзистора . . .. ....37

2.3.3 Обрабоига зьсперимевтаяьп резулю атон............,....................38

2Я, ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАК ГБРИСТИКИ

БИПОЛЯРНО! О ТРАНЗИСТОРА В СХЕМЕ С ОБЩИМ 'ЗМИТТЕРОМ" .. 39 2 4.! Помог вка к работе..............,....., ................................. 39 24 2. Изьгареззие динамических характеристик транзистора.............. 3 9 2.43.0бр бе казкспсрименза.зыь разу та в...................40

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ..

...40

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...

1 ТЕОРИЯ РАБОТЫ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА .

2 2 ЛАБОРАТОРНАЯ РЛГОТЛ аИЗУЧБНИР 1'ТЛТИЧЕСКИХ

ХАРЛКТЕРИСТИК ТРЛ113ИСТОРЛ В СХРМЕ С ОБЩЕЙ БЛЗОИ

'." 1 Подгоювка к работе ..

2 2 2 Измерение статических хараюерис гик транзистора.

2 2.2. Обрабо зкснериментальных результатов .

34 34 35 36

Распознанный текст из изображения:

ВВЕДЕНИЕ

Гегрдотглщ я электроника - наука.об электронных процюоах а твердых телах, правтическим применением «отарой «вляюыя устройства, управляющие элеатронными патоками - полупроводниковые приборы и мнкрэсхемм Электронные патоки в лалупроаолникавмх устройствах являются материальными нощпелямн информации и энергии. Поэтому эти ущройства можно разделить на мнформвдионные и силовые Назиачемие информационных уотройсгв - преобразование и «ранение информации Поэтому, осуществляв сваи функции, они должны прежле всего исключать паыри информации. Основное назначение силовой электроники - преобразование энергетичеаких потоков, поэтому при проектировании и применении этих устройатв прежде ваего стреыятоя анизить энергегичеакие потери

Различия в требованиях ведут к различиям в подходах при создамии изделий этих двух клаасов. Однако, несмотря на значнтельиь~е рвали нщ в канатрукциях и технологии информационных и силовых устройств, для управлещгя ими используются одни и те:ке принципы, реализованнме в базовых полупроводниковых приборак (элеменчаху Рассмотрение принципов управлания элекграннмми патоками в твердом теле и их применение в базовых полупроводниковых элементах и составляет осмавное содержание «урса

В задачу практикума вколит экспериментальное изучение характеристик управляемых полуправадниювых приборов — транзисторов, анализ их на основе рааамогренных в учебном пособии моделей

Проектирование н изготовление транзиатора, как и лгабаго другога прибора, асущесгвляетая на основе определеннога уровня понимания происходящих в транзиаторе процессов, «ыраженных в определенных физичсоких моделях, позволяющих связать конструюивно-технологические параметры транзистора с его ажилаемыми характеристиками. После юга квк транзистор был создан, он атановится реальным объектом, и его хараьчеристики, как харакыристики любого ревльнога объекта, будут отличаться от характеристик модели

Транзистор предназначен лля раба ы в ка~естве элемента электронной ахемы Проектирование схемы и прогнозирэваи е ее рабана в различных условиях осуществляетя на основе схемотехнических моделеи, удобнмх лля электротехнических раачетов В этих моделях основными компонентами являются резисторы, емкости, нмдукгивнасти, генераторы тока и напряжения, которые могут быть постоянными или зависеть рчаще всего нелинейно) ат величины внешних сигналов, темперапуры, освещения и т и. Поэтому в задачу данного пракгикума входит изучение общих подходов настроения физичесних и математических моделей биполярнаю транзистора, иапавьзование их лля прогнозирования его хараюеристик, Экспериментальное изучение его характеристик, сравнение полученных результатов с расчет'- ными и коррсклия параметров модели в случае необходимости

1. ТЕОРИЯ РАБОТЬ1 БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА

1.1. ПРИНЦИП РАБОТЫ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА

Биполярный транзистор — трехэлекгродный полулроводниковый прибор а двумя распалаженныьги на близком расстоянии параллельными р-л переходами Конструкции биполярнога транзишора схематически показаны ла рис 1 1, там же приведены соответствующие обозначения Как видно из рис 1 1, транзиеюр сашаит из трех основных областей эмиттерной Э, базовой Б и каллекгорной К Для тога чтобы транзистор облапал усилительными свойствами, толщина базовой облвсги даю«ма быть меньше диффузионной длины неосиовных носителей заряда, ге большаи асть носителей, ипжекгирова ных энитгсром, не должна рекомбинираввгь по даром к коллектору а)

бг'

На границах между р- и л-областями возя ае облаать проатранственного заряда, причем электрические паля в эмизтернам и юллекторвом переходе направлены так, чта для р-и-угтранзистора базовая облаоть создаст энергетический барьер для дырок, стремяшихся псраити из эьгитюра в коллекюр, длв л-р-л транзиатора базовая область создав~ аналагичиыи барьер лля электронов змия ыриай аблаати При оыутспни внешнего смещения на псреходах потоки носителей заряда через переходы скомпенсированы, и токи через злеюроды транзиатара отаугствугат

Распознанный текст из изображения:

(а)

Ер

Еэ Ек

Еп ~

Ер~

Еп

Ер !

Рш 12 Д ° р, снямм рв убя с р лаю еюр

— шшис а с х у у

С вЂ” э пер Я р шдшемш р а раме, с кор й арамо

Для юго чтобы транзистор работал в режиме усиления входного сигнала, эмиттерный переход смешают в прямом няцравлении, «оллеаторный в обратном, соответствующие диаграммы показаны на рис ! 2 Приложенное н эмиттернсму переходу смещение уменьшает нстенцишпнмй барьер, из эмиттера в базу инжекгнруютсл дырки гв р-л-р транзисторе) нли электронм (в л-р-л транзисторе) Ннжектированные носители проходят через базу и достигмог коллектора Меж!Су базой и коше«тором барьера нет, поэтому все дошедшие до коллектора носители заряла проходят через «оллекторный переход и создают «оллекторный так Псскольну «оллектарнмй переход расположен близка от эмиттернаго, основмая часть инжектирсваннмх эмиттером носителей достигает коллектора, таким образом инжекпианнмй ток эмитшра примерно равен току каллекшра В то же время мощность, затрамннвя во входной эмкперной цепи на создание така, еньпм мощности, которая выделяется в выходной каллеяторной пепи, т е имеет место усиление мощности Таким образом, входной сигнал, изменяя высоту патенцивльнога барьера, чслулирует поток неосновных носителей, созлающий коллекторимй ток

На рис. 13 пошзанм энергетические диаграммы для р-и-р и л-р-л транзисторов, соответствующие диаграммам, приведенным на рис. ! 2, б На рис 1 3 также показаны пптски носителей, дающие основной еквац в токи через эмиттерный и коллекгорнмй переходы транзистора Кап видна из рисунка, при прямом смещении эмиттериого перехсл», помимо пстока 1 ношпелей, иижекгнрованных из эмизтера, возможна так же инжскция из базм в эмнтгер носителей лругага змака, поток 2 Этот инжекцианный юк не проходит терез коллектсрную цепь и не способствует усилению сигнала, поэтому его стремятся сделать как можно меньше. Эпз достигается тем, что степень легироввния эмитшра задается значительно вмше, чем степень легироаанив бым, тогда инжекцианный ток эмиттера значительно выше инжекционного тока базы.

Р с 13.Энерппичешшеднагрзммыр-л-р(а) -р л!о)транзисторов в

Мггивнсм режиме.эмитгераьж персход смешан в прямом направлении, коллекторнмй я обратном

Поскольку коллек ор смещен в обратном направлении, высота энергетического барьера для аоновнмх носителей я базе и коллекторе велика, и их инжекдия через коллекгорнмй перекод отсутствует Через колле«тарный переход могут проходить толька потпки нессновмых носи~елей заряда, перемещению «отормк не препятщвует пале области пространственного заряда !ОПЗ) эт, прежде всего, обеспечиввющий усиление сигнала птах 1 прошедших через базу носителей, инжекгирсвавных эмиттерсм, и поток 2 неосновнмх носителей, генерируемых в бюе, создающих дырсчнуга составляющую тока утечки ксллшпорисго перехода!рис ! 3)

Распознанный текст из изображения:

1» = «/ г»

(! 2)

1,=п/, /„м

оэ

ок

оБ

а =укМ,

(! 4)

Перенос зарядов через транзистор можно харщпериэовать

уравнениями, связывающими общин ток виппера 1, с его дырачнсй !, и

электронной /м сошавляюшвми (дпя р-л-р тращиетара)

/,=/,т-/ч,=у/ „

1,

где у=

1„-ь 1„,

Коэффициент инжекцни эмитгерногс перехода у равен отношению тока неоснавных носителей к ленному току эмнттера 1, Пош опыту только инжекгированные носители 1, создают эффект усиления, желательно чтобы коэффициент инжекции был как можно выше (обычно ! > 0,99)

Не все нные«т»рованные эмиттером носители доходят ло коэше«тара, некотора» их часть рекомбинирует, поэтому дырочный тох коллектора 1, меныпе дырачного тока эмиттера'

Коэффициент переноса к показь ае, анан часть инжекгированных носителей доотигла коллектора. Каэффицие» ере оса к за исит ст ширины базы й и диффузионной длины неоснавных носителей в базе /» Именно неабхолимость обеспечить перенос инжекгированнык носителей через базу транзистора выдвигаеттребование, чтобы их диффузионная длина 1» была больше ширины бюы грана»стерв 1. - -/Р Выпатгнение это~о условия поз»о»»щ обеспечить высокие значения коэффициента переноса (обычно к > 0,98)

Коллектарный ток !„состоит из тока насишлей заряда, инжектираваинмх эми гером Ыч и тока утечки наллекгорного перехода 1»с (индекс б означает, что рассматриваемая схема является схемой с обшей базен - ОБ), поэтому, учитывая П,!) и (1 2), запишем

где и коэффициент передачи эмитгерного така в коплекгорную цепь (о = тк), «озффишюпы у и к характеризуют вклад инжекцнонных н рекамбинационных процессов в коллекторны й ток, т с в работу транзистора и его хараатсрногик

Чем выше а, тем выше усиление транзистора по мощности, поэтому иногда этот коэффициент называют коэффициентом усиления транзистора в схеме с обшей базой (рис ! 2, б) Если имеет место эффект лавинного уьгножения, то его учитывают, вводя коэффипиент М Умножение носителей нногла используется в снспиально сконструированных транзисторах с целью увеличения и, вэтом случае

где М = /„Пр, - коэффициент, характеризующий умножение нсосновных носителей, дошедших до «оллеатора (при низких напряжениях М = ! )

Д»я л р и транзистора можно написать соотношения, а»алогичные (! ! )- (! 4), при этом изменятс» только индекс , обпзначающие ти ос«гелен зар да

Запишем основные уравнения, харатперизующие соотношемия межлу

токами транзистора

/, = 1„4/н

1. = Ы, ь!.и (!,5)

Для тока базы А можно написать

1» = !, - 1, = 1, - и/, = 1 (! - а) — 1 м (! 6)

!.2. ТРИ СХЕМЪ| ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНЗИСТОРА

Постоянное смешение на эмитюрнам и коллмпорном переходах залает некоторые начальные значения тока эмишсрв /ь напряжения на эмитюрном переходе Пн така калщкюра 1„и напряжения на наллекгорном переходе Пн которые харакюризуют некоторую сгатическ/ю рабочую точку на вхалдьтк и выходных хара«жри»тинах Обычна дл» «аракгериотики рабо юй точки используют значения тока и напряжения в выходной цепи, например для схем рис. ! 2,б, ! З,а это булуг,1„,0„

а/ б) в/

Г,|4 Тр се вквюче сююныс» а а а»узы вусвлн ел «аа

у щюсжм эагемщ «»свшс л ер и у м:у

е — сх а бж йб и(ОБ),6- емасобшнмэ перо (Оэ),е — с с ассбш

щллсюо!ю (О«)

В усилительном каскале дпя задвния смешения на эмиюерный и каллскторныи переходы необязательна использовать две батареи Для задания смещения на эмнтгср ый переход, «ак правило, используется рез»стивный делитель йн — й, как это показана яа рис 1 4, «аторый иллюстрирует три возможных способа задания входного сигнала относительно в»код»ого н

Распознанный текст из изображения:

соответствующие эквивалентные схемы «аокадов по переменному сигналу схема е общим дяя входной и выходной цепей базовым электродом (ОБ), эмизтерным (ОЭ) и колле«торным (ОК) эле«тродами, При составлении эквивалентных схем по переменному тску сопро налепив батарей принимве ся равным нулю

При поступлении сигнала ст внешнего источ ика происходит изменение токов трамзистора и мапряжений на его электролах.

!(!) =1, т Ы,(г), !А(г) = У, ь ЬУ(г),

!Д!)=!.ьЫКР), Убг) =Ус Ы!е(!),

)в О = !. + Ы.(!), УЬ!) = У. ь ЬУ„(!) П 7) где !.(!), !е(!), 1.(!) — таки эмиттера, базы и коллектора, У,(г), У,(Ц УнΠ— напрюкенне на эмитгере, базе и коллекторе; Ый!), Ы (!), Ы,(0, ЬУП), Ы!ь(г), ЬУ.(!) — изменения токов и напряжений, произведенные сигналам

Будем использовать строчные бунвы лля обозначения сишРююв змее~о приращений токов и напряжений г, = ЬЦ!), Рс = Ыс(!), 1. = Ы„(!). Тогда дая коэффициентов передачи по току из (! 5), (16) для схем ОБ, ОЭ, ОК получим

Кс=ггф=п,Кь=10с=пг()-а),Кв=гьбц= У()-а),

где Кп — коэффициент цсредачи мгка в схеме ОБ, Кв- коэффициент передачи тока в схеме ОЭ, К, коэффициент передачи тока в схеме ОК

Чаато двя обозначения коэффнпиента передачи юка в схеме с общим эмигтером используют значок б = К„= пг(1- а), огда Ки .—. !Д)-а)= бь! Коэффициент а < ! н, как правило, лежит в пределах 0,98 - 0,99, при этом «аэффициент 0» 1 и составляю49. 99 Таким образам, гшя схем ОЭ и ОК рис. 1 4 б, а имеет мело усиление така.

1. 3. ОСНОВНЫЕ МОДЕЛИ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА

1.3.1. Скемотекиическаямодюгь

На рис. !.5 показана схема замещения биполярного транзистора На этой скеме функции !Рт~б(У,е), !э=уз(У„з) описывают зависимости входного 1, и выходного 1з токов от напряжений между эмитгерным и коллекгорным У е, а шюке коллекгорным и базовым У„я злехтродами Т с эти функции описывают характеристики эмизтернаго и исллекюрного переходов 1'енератар тока пч!г создается зарядом, собранным «оллмпором, при нормальном включении транзистора(П,я > О, У е < О) Генератор тока пг!э характеризует создается зарндом, собранным эмиттсром, при инверсном включении транзистора (У, < О. У„г > О) Как правило, коэффициент передачи така при нормальном включении транзистора бояьше, чем при инверсном (ан> аг)

Для представленной ня рис. 1 5 схемы можно записать

1, = 1, - из)з,

1„ = п„(, — !т,

ПГ)г айй1 Ри 15 0 азвкеш ябип ларис раш оряр- -рт

Кйе и„„ где ал = †', «! = †', 1, = 1 о(е ' — 1) !г = ! о(е ' — 1)

1„' 1„'

Подста ив (1 9) в (!.8), получим выражение Юш входной !ДУР,У,я) и выкоднай 1„(У вУ, ) вольт-амперных характеристик транзистора в схеме ОБ

иьа ия 1, =1,с(е и' -1)-аг)„е(с'г' -!),

и,л и„,

1 =ал(с(сит -!)-(,с(си' -1), где токи („и 1е вквючают как днффузиоиную 1ь так и генерапиоино-рекомбимационную 1, сошжпшющие токов 1, =)„ь! „, 1„, =1,„>!ж,, При этом дия случая симметричного транзистора параметры при нормальном и инверсном включении будут одивановы, и можно принять 1 =1 =!ч!з =1 -1,

Пр» этом расчетные состношемия лля составляющих токов угсми имеют вил

59л,(Р! ') Б, — Б, ! т 1 = ',т, =2(т,т ( ', 'ь — 1и — Р), т„г

Р Бйц)Р(У) ~ Г, — Б, яг Р

— т т, и ~т„т йг — Р,еслиб,ий„

т

Распознанный текст из изображения:

гз

гз

(1.17)

КБ>0

Зсщ(И >2(я)(У. У)

ИИ„((,г

У р„ И У„л

1, =96( ' " ф( †)+ " '),

(ж 1ж 2„

йЭ Т)КБ<ОЦ 0

где 9 . заряд электрона, л, — собственная концентрация электронов, т,я—

эффективное время зкизни, т, т„ — времена жизни неоснавных носителей

заряда дырок и электронов, 3 — площадь перехода,П,У„- коэффициенты

диффузии дырок и электронов, 6 Оя — диффузионная длина неосновных

носителей заряда (электронов и дьцюк), И'- ширина ОПЗ р-л - перехода

При этом в формулу для вольт-аиперных характеристик (116) вводят

корректирующий «оэффициегп л:

с„ гг„

!, =!ю(е" ' — 1)-п,(„,(е" ' -1),

ь„ с„,

! пл! (во 1) ! (с ь' 1)

Графики вальт-вмперных характеристик биполярного транзистора для схемы с общей базой приведены на рис 1 6. Можно выделить три основные области, соответствующие различным режимам рабаты треюистора Построим распределение неосновных и!кителей лля характерных точек, расположенных в каждой из этих областей (рис 1.6) При построении распределения учтем, что ширина базы мала (И< бт) и экспоненцивпьное распределение иижекгировенных носителей можно заменить линейным узким образом, яля построения распределения иосиюлсй заряде необходима определить граничные значени» «снцентраций носителей, соответствующие с ещеи м на переходах, и затем соединить их прямой линией Значения канцегпрвций ьш границе базовой области о эмиперной р, и коллскторной р, будут равны

оы л.,

р„, = р„(0) = р„ье ', р,. = Р.(И') = р.се и', (1 19)

где р,(0), р„(ИО значения комцентрапий инжектированных в базу носителей зярядапри«=Оиприх И'

Дл токов через эмитгерный и колле«горный иере одм и няпрях олий на этн ерехолвх будут справедливы следующие соотношения

(1 20)

У„=У, )п(Р"( )), У„,=У,)п(Р"( ))

А е я еблисмь (т А на рис 1 6) соответствует усилительному режиму Длл нее выполняются услови У ь > О, У, < О, следова сл по, в соответствии с (1 19) РКО) > р, р (И) < Рю. Квк правила, !У, !» !Уг( р„(7(7 = О. Соответствующее распределение жюитслсй зарядя лля т А показано на рис 1 7.

ЭБ о Р й) КБ

° ссбж йбю й

Увеличение така эмиттера будет сопровождаться возрастанием У.е,а также ростом Р,(0) и ростом градиента канцещрации др„!Ох, см формулы (!.19), (1 20) Уменьшение така эмизтера (в результате умеиьше и няпряжеми не эмитгернам перекоде) булет сопровождаться уменьшением р„(0) и уменьшением грвлиентз «онцевтрании

Режим я си келия (т В и т С на рис 16) соответствусг режиму, при котором ток «оллекюра ограничен и не сбеспсчивьсгщвод всех подходящих к коллектору ипжеятированных носителей заряда Границы рсжиьза насышони» опредещются условиями У,„ > 0 и У„, < О, следовательно, в соответствии с (1!9) р (0) > р ь р (И) меньше или равно рю В т В У е ' О и У„, О, соответственно р„(0) больше или ра о р,о и р„(И) = 0 В т С увеличение эмитгерною тока (и, соотвегсзвеино, У, ) е сопровождается увели юлием колле«горною тока, однвко приволнг к канне рации осителей заряда около колле!тара, т е согласно (1 20) напряжение нв кодлекгорном пере оде становится больше О Такчм образам в т С (Д г > 0 и У„г > О, соответственно Р„(О) > Ры и Р„(зр) > Р„е паскалькУ в т с ток такои же как в т В гРадиып концентрацил бди бх остался прежним

кя (тУ на рис 16) соотвстогвуст режиму, при кигором соответствующий сигналу инжскциоиный ток эмнгюра отсутствует, нз коллектор не поступают иижскгировянные носители и транзистор ннходится в запертом состоянии Границы режима отсечки определяются условиямн У„ еиьше или равно 0 и У,г < О, следовательно в соответствии с (1 19) р„(0) меньше или равна Ро, р„(И) = 0 В т У У,ь < 0 н У,ь < О ВУ,е! . > )Уг(), соогветсгвснно, Р„(0) < Рюэ и р„(И) = 0 Как видна из соответствующего т У рис 1 7, вблизи эмнзтерв гралиент «анпеитрапии изменил направление, те

Распознанный текст из изображения:

«)к б

Ренгиьз отсечки т. О

КЭ

«э

э

Режим насьпцения т. С

165

кэ<

0

гз

через эмиттсрный переход стал протекать обратный ток Вели ток через эмитгерный переход будет равен нулю, та соответственна будь. равен нулго и эмиперныи ток. В режиме отсечки неосиовные носител ра з с аре возникают тшзько в результате генерационных процессов в объеме мв ериала

Усилительззый режим т. А Режим насыщения т В

Рк !.7 Рс рсд с с сс юма баз ра сора р рю и рс

Рассмогреииые процессы ннжекции и собирания носителей коллектором не зависят ог скемы включения, соаташатвеино и рассмотренные режимыбуду г иметь место и в «вокалах с общим ам и зтером и абшим колле«хором

Наибольшее распространение с полупроводниковых схемах нашло использование биполярного зранзистора в схеме ОЭ Вольт-амперные характеристики шш транзистора в схеме ОЭ можно получить перестроением характеристик схемы ОБ с учетаьз соотношений между таками и напряженинми в схемах ОБ и ОЭ

В схем» с обжим зииттсром вхолным иапрюкснием будет !1г„, выходным — !1„, при этом !l, = -!1,,с. Как вилис из рис. ! 8, напряжение на выходе транзистора !1., = Нс. э 11„с, то оно складывается из выхолнаго напра«гения в схеме ОБ и перевернутого ло фазе входного напряжения в схеме ОБ. Выходной ток в схеме ОЭ, так же как и в схеме ОБ, равен 1. В схеме ОЭ входной базовый ток равен 1с = 1, — 1, = 1К)-п), т е он в (бч1) раз меныце, чем в схеме ОБ, соответственна входное сопротивление транзистора в схеме ОЭ должно быть больше, чем в схеме ОБ

Вальт-айперные характеристики Лля схемы ОЭ показаны на рис !.9 На графиках обозмаченьг точки, соответствующие точкам ма лолю-амперных характеристиках дчн скемы ОБ (рис 1 6)

Следует обрапыь внимание, что лля режииа нжьзшеггия характеристики не закаднт в третий «на«рант «оординатной сетки, те напряжение 1/., не изменяет знак в режиме насышенн». Действительно, в схеме ОЭ Рю.= бг„с— !),сей,так как в режиме насыщения 1),с>0, Н с>0 и !1„>О с. Кстличиям характеристик схемы ОЭ ог характеристик схемы ОБ следует так же отнести

то, что тепловой «оллекгора тон схемы ОЭ, измеренный при 1с .= О, в )бэ!) Раз

больше, чем так l«с схемы ОЬ, измеренный при 1, = 0 В схеме ОЭ по сравнению

са схемой ОБ меньюе выходное сопротивление транзисюра.

1,3рй Малсснгззядьна» скемотекыическая модель ллн расчета

параметров.

/Ья того чтобы транзистор работал как усилителмгый прибор, с помощью истогникв питания эмнтгерный переход следует сместить в прямом направлении, а коллекгорный в обратном, т.е задать рабочую точку )значения постоннных напрвжсний и токов во входной и выходкой цепях обычна иазыванп рабочей тачкой).

Распознанный текст из изображения:

м

Прн расчете транзисторнмх ус лительных ахем транзистор, как правило, заменяют его эквивалентной охемои, параметры которой получают путем линеарнзацви вольт-амперных харахтериатик в заданной рабочей точке.

Поскольку точмую линеаритацию маятно получить только в ограниченной области изменений напряжений и таков,то рассчитанные та«нм обрюом параметры называютмалосигнальными

При определении параметров транзистора он рассматривается как некоторый четырсхполюсник, как эта показана на рис! 10. При таком подходе раэли ~ил в сиене включения отразятся не на эквивалев ой охеме, а на значениях аамих параметров

(эг2, 12

И, 11

И,Л

(.(2, 12

б)

На входе четмрехпалюаника (рис 1 10) лействуют Ул 1л на вмхоле Ут, (э. В завиаимасги от того, чта будет приюпа в качестве функций и аргументов, булут иметь место различные сиотемы параметров

й-» ра иир

Предположим, чта при измерениях задавали ханной и выходной токи и измеряли входное и выходное напряжения, результирующие вальт-амперные характериотики транзиотара при агам бьши записаны ввиде

У, = 1((ь 1,), Уэ =Д()ь (В . (1.21)

~7 В дальнейшем соответствующие дифференциальные приращения будем рассматривать «ак сигналы (бб= гь б(э = гм ОУ, = ил ОУ, = иэ), а произволнме как некоторые «азффилиенты г ь Имеющие размерносп сопротивления, тогда уравнения (1.22) можно перепваать в следующем виде.

и1 =гпйэбэгт

из =гэ,г,-ьг„г,.

П 23)

Рассмотрим физический с мгл и способ измерения г парамшров

Дла того чтобы определгпь маиосигнальнме параметры, необходимо задать режим транзистора па постоянному току, соответствующий его рабочей тачке в усилительном каокаде (например тА на рис 1.9 ), те. уотанавип, У,(А), У„(А), задав соответствующие значения таков 1,(А), 1„(А) Затем, задавая переменные сигналы така ва входную и вьподиую цепи, выполнить измерения соатветатвуюших значений напряжений, котОрые позволит рашчитать маласигнальнме параметры транзиоюра Посколыгу задаются таки, необходима осуществлять режим генератора тока, т е. входное ияи выходное сопротивление транзистора на частоте сигнала должна быль многа меньше сопротивления генератора сигнала. Расчет параметров осуществляется оо формулам, следующим из (1 232

гп = иьйд - входное сопротивление транзистора, измеренное при г, = О, т е, в режиме холостого хада в выхолиой цепи;

гээ = ил й - выходное сопротивление транзистора, измеренное при ~1 = О, т е в режиме халаатога хада во входной цепи,

г|э = ш(!т- сопротивление обратной связи, измеренное при г~ = О, те в режиме холостого хода ва входной цели,

гэ~ = идп - сопротивление прямой передачи сигнала, измеренное при г, = О, т е в режиме холоатого хада в выходной цепи

Все определенные параметры явлвютея сопротивлениями (г-параметрами) Для г-параметров возможна составить эквивалегпную схему Усилительные свойства транэисюра и своиства обратной связи характеризуются напряженинми гэр, гпгэ, которые на эквивален:ной скеме можно отразить, введя генераторы напряжения, сигггы которых будет эавиоеть от входного и выход- нога сигныа Эквивалентиа» схема, оаответот угощая уравнениям (123), показана на рис. 1,! 1, а

Полные дифференциалы входною и выхалнаго напряжения запишутся в следующем виде. ОУ, = — 131, г — 'б(м дУ, дУ, д1, ' д1,

Б

Рк 1 и С«е мза еце б шарю атраю с аэ мэи

(1 22)

дУ, дИ, ОУ, = — 'д1, + — дб1„

дб д1э

Распознанный текст из изображения:

тя

Схему, покаэантгую на рис 1 П, а, можно преобразовать в эквивалентную ей Т-образную схему замещения, пересчитав соответствующие совративлення и ввел» генератор тока, характеризующий усилительные свойства транзистора Параметры, входящие в эту схему замещения, часто называют физическими, поскольку им можно придать осределенныи физический смысл На рнс. 1 11, б поюаана Т-абразмая схема замещения тра знс ара я схеме ОБ на фоне структуры биполярного транзиеюра. Сравнемие схем сс с руктурой показывает, что действительно возможно придать следующим физический смысл элементам скемы г, - дифференциалыюе сопротивление эмнттср. наго перехода в заданной рабочей точке, г; дифференциальное сопротивление коллекюрного перехода в заданной рабочей точке, г, - дифференциальное сопротивление толщины бшы, создающее падевие напряжения от базового тока и являющееся одной из причин обратной связи в транзисторе Кс = а - коэффициент переда н тока в схеме с общей базой Удобство физических параметров заюночаеюя том, по оин позволяют наглядно представить влияние конструктивно-технологических параметраа транзистора на его эксплуатационные характеристики Так, например, уме пшенне степени легироввния области базы или ее толщины должно приводшь к росту ге н, соответственно, увеличению обратной связи в транзисторе Па рис 1 11, в показана мялоснгнальиая схема замещения трцизнстора, вкпю синего в схему ОЭ Для «оэффициекга переда~и тока в этой схеме можно записать К„ = б =п)П -а) Для «сллектарного сопротивления трапнстора в схеме ОЭ справедливо г„, = г,в) б

К недостатка физических параметров следует опзсстн то, чю нх нельзя непосредственна измерить н значения для них пачучакп пересчетом из !в параметров, измеренных в П вЂ” образной схеме рис. 1.11, а

Для нахождения формул пересчета можмо составить уравнения, описывающие схему рис 1.П, а и схему рис. 1 11, д )и22и рис 1, !1, а), и приравнять коэффициенты при соответствующих ~охах

Пример, нахождеане соответствия межлу г-параметрами и физическими вараметрами

Составим уравнения, описывающие схему 1 П, д, а ало чно тому, как уравнения П 23) списывают схему рнс 1 !1, а

н, =1г,т-гв)2, ьгйт,

и =!г тат„)22ттгстг„)12

Приравняем коэффициенты при токах в 6! 23) и )1.24) и найдем связь мсжлу

их параметрами

П 25)

— г

22 П

ГЕ = Гн, Г, = „—,, Г„= Гт, — Г,т, а =

гп — г,

22

Аналогична можно установить связь межлу парамшрами схемы рнс ! 11, в и

рис. 13 1, а.,

29

С точки зрения измерений, к недссппкам г-параметров следует отнести тс, что онн требуют осуществления режима холостого хада па переменному сигналу в выходной цепи. Эют режим обычно осуществляется послеловательным включением инлукгивнссти, одижго на высоких частотах трудно обеспечить вьюаксе сопротивление индукгивнсоги, «о орсе было бы больше выходного сопротивления транзистора, в результате магтт возникнуть значительные погрешности при определении параметров транзистора и при расчете использующих его «аскадсв.

1.3.3. Малосигнальная математи геская модель

Дя» тога чтобы выяснить, как влияют конструктивно-технологические царанетры биполярного транзистора на его характеристики необходима проанализировать модель транзисшра на основе решения уравнения непрерывмости Конечной целью данного рассмотрения является вывод вольт-амперных харюгюришмк транзистора, т е зависимостей токов через эмиттерный и коллекгорный переходы от приложенных к ннм напряжений.

Для определенности будем рассматривать транзишор р-н-р типа. Задача расчета сводится к нахождению эвектроннай и дь речной составляющих тска эмиттера 1, и тока «алле«тора !ь

1, =1„;ь 1,

1„= )жчбж

11 26)

При анализе будем прнлерживвться следующей схемы расчета

решив уравнение для области базы, найдем дырачные таки змитгера 1, и коллекюр«1,

решив уравнемие цля области коллектора, найдем электронный ток коллектора 1„„

решив уравнение для области эмитюра, найдем электронюай ток эьпптера 1п, используя П.26), найдем полные токи через эмиттсрный н каллекторный перехолы 61, н 1„)

Оэяасж 6«зы

Булем считать,чга граница области пространсшенногс заряда тОПЗ) эмиттсрнаго перехода в базе расположена при х = О, граница ОПЗ кащтекгоркаго перехода расположена в базе при х = И', те толщина базы равна Уравнение непрерывности для области базы запишется в следующем виде

ддр Лр д Лр

2

)1 27)

дг тя дх

где т — время жизни дырок в базе, О„- коэффициент диффузии лысо

Поскольку рассмагриваются статические характеристики дбр)дг = О уравнение

П 27) примет вил

Распознанный текст из изображения:

ю

т!

а'ьр Ь

— — =о,

аз Ьз

(1 28)

(1 35)

)ы=э/Ъ, „.

ОП„[бр, сй( — ) — Ле„]

Б,зй( -) Ьг гб( — ) й(--)

Ь, !., 1.

Граничные условия запишутог тзк

с„

Ьр,=бр(0)=р„(0)-ры=ры(ес -1),

(1,29)

Ьр„= !р(н)=р„(м)-р„,=ры(е" -1)

Общее решение сдноролмаго уравнения еторзго ыорядгм (1.28) будет иметь

вид.

Ревнив эту систему, используя метод Крамера

\

4э,е г-Ьэ

— ,еы

(! 32)

2яв( )

Ьг

2 за( — )

И'

1„

Подставив значения Л и В в (1 30), получим

Ьс зб( ) .!. Ьр„зй( )

Лр(х) =

зй( )

В

(1.33)

Зная распределение инжекгираванных носителей заряла, наидем

ржпредгленне лиффузионного тока по базе

И' — х х

9В,(Ь,сй( — — )-Ьп„сй( — Я

абр ' ' Л, " Л,

1 (х)=-ОП В вЂ” =Я

Положив х = О, найдем дырачную састзвляюшую тока эмитгера !м,

Ьс(х) = А е т э В е ' (!.30)

Используя в (1 30) граничные условюг уревнени» (1.29) сосшвим систему

линейных. уравнений стносительно А и В

Ьр,=А+В,

Ьр„=Ае 'ьВе'"

Чтобы найти электронную составляющую тока змнтгера, рассмотрим область эмнтгера (» с 0) В р-область эмитгера нз л-базы будут инжектироваться элекгрсньс Будем считать, что толщина змиттера много больше диффузионной длины Х„, тогда мы можем воспользоваться ренмнием уравнения для распределения инжектщюванных носителей, полученным ири анализе процессов в р-и-перекоде (1];

Ьл( т) = Лн(О) ет '

пи

Ьл,=бл(0)=л,(е г' -1),

и с

Лн(з)=л с(е и" — 1)е"' =Лл,еь,

— рс

(1 37)

где Ьл(х) — распределение инжектированных из базы в эмиттер электронов, Ьл, — «омцемтраци» инжекгнраваннмх электронов е эмнтгсре на границе ОПЗ змзптернаго перехода.

Зна» раснределенме электронов, можно рассчитать электронную составляющую инжекционногатока, при «бэпп ток будетдиффузиомным

а»,9)гг

"ах ' Ь„

(1 38)

Чюбы найти эле«тронную састаеляюшу!о тока коллектора, следует рашмотреть область коллекторе (х э И). В р-область коллектора нз л-базы будут инжевтироватьея электроны Для нахождения распределения носителей заряда в «оллекторной области можно воспользоваться решением, папуле ным длв л-области р-л-перехода(1]:

Ьл(х) = Ьл(0) е

Ьл„= Ьн(И') = и,(с о' — 1)

— а"

Лл(х)=л (е '" — 1)с "' = — Ьл„е

(139!

Приняв к = Цг, определим дмрачную составляющую тока «оллеьтора ! .

ОП„(Ь,-Ь „сй(- )]

И'

1 „=1 (И')=Я = г( Р' — ' ' ] (1.36)

2 з!г(- -) зй( — ) Й( — )

Ь !о 1,,

Распознанный текст из изображения:

зз

Элеюрснная состюляюща» тока коллектора равна диффузионной составлюощей электронного токе при х = й'.

/„„=йдОя — ! =-б — -ЬЛ„

ди до„

(1.40)

я дх ""

г//1 Ьр, дОЬ ЧО Ь/„1

/., В(--) Ь Ь„яй( ) ~

(1.41)

/, = 1, г /„, = б

где

о«е

ь б

Ьр,= р„е(е ' — 1), Ья,=ляы(е ' — 1), Ьр„=р„„(с "' — 1). ПА2)

Используя уравнения (1.41) и (1.42), получим

Ь !0( — )

Р 'л

Ток коллектора, согласна (1.36) и (1 40), равен

чо„ьр, до„ьр„до ь,

/мзй( . ) /йф(--)

Используя(1.42) лля Ьр„ Ьро /ю„ получим

г»с

/„=б — ' — "--(е ' -1)-5[ — — г — "т Я г ")(е ' — П (145)

Ь зй( -1 9 10(~)

Р

Таким образом, мы рассчитали вес составляющие эмитюрнаго и коллекторного таков

Ток змитгера, согласно (1.35) и (! 38), равен'

зз

=(- — г" ., "я*я

ь,гл( )

г /

д/)зрю

/,га( )

1.,

. (! 47)

ч/7 р„„

/.„зл( )

д/Э,рм ЧО„н,с.

/. И( —.)

'Р /'

Преобразуем уравнения (1Аб), описывающие коллеьторные характеристики,

к другому, более удобному виду Вля этого нз уравнения (1.46) лля

выразим (е и -1) н подставим полученное значение в уравнение лля /

После этих преобразований получим выражение для /.

о с

(е ' -1) = ' ч — (е ' -!).

о о

(1 48)

/„= — ' /, ь( — ' — — '- — азз)(е ' -1).

* ац ан

С другой стороны лл» ксллекгорнога тока можно запноать

о,

/, =ггя/,ь/,с(е ' — П

(1 49)

ам аж ам

а„= —, — озз

оц огг

(1 50)

Приравняв коэффициенты при щепах, харакюризующих влияние эмиттерноцэ тока и каллекторнсго напряжения в (1.48) и (1.49), получим формулы лля ели 1,

П 46)

Перепишем зти уравнения в следующем виде

о е ь.ь

/„=лн(е ' — 1)-ат(е ' — 1),

у е Г с

/„=а,(е " — П вЂ” (е

В (1 46) использованы следующие обозначения

Выполнив аналогичные преобразования можно псвучить уравнения лля цругих параметров, аписылащщнх транзистор, а, и /,с

Однако можно не дслщь эти преобразования, а восполюаваться слелующим рассуждением, поскалыг/ транзистор — струкгура оиммсгричная, чтобы получить нужныс коэффициемты в уравнениях (1 50), достата гна паьгенять местами индексы — Ы и /, к и э, 1 и 2 . Тогда

а,= —, /ю= — ац

о>т а~з аз<

И 51)

озз озз

Распознанный текст из изображения:

25

Таблица

Зааче

уо ап

Ная мюэааие пара е ро

Обозна е арэлсгрс ьс981«

ю ер

щ

Т х асмщс 9 т р урс

22'О

гя

макспммп а фф п

у«ою в нор

юче»п см ОЭ

1.3.4. Параметры транзистора, испалюуемые прв компьютерном

моделировании

1ОО

2Э

Поскольку коэффициюпы ал олределюотся техмалагическими параметрами областей, то мшкна считать, что уравнения (1 50) н (1.51) позволяют связать параметры, описывающие вольт-амперные характеристики с параметрами скемотехническай модели транзистора.

Если с!руюзра симметричная, т.е, параметры р.области змиттера равны паРаметРам Р области коллекгоР», то ап = ац, а 2 = аэь а» = а!.

Макспюл мй ффицаен уснлсппэ о«э ерепом «лю енин ОЭ

ВЯ

л ю

Кюфф ц д е

2ВЕ

Тоусч«9 лба

э и

!5С

Тс«у среюла бюа

Тс«спаяв за ю ос В!Г

е ора юр ал ом

э

!КЯ

Тс * сна а се!В!!

«во с р р

ты

10

Коэффац с д эл сщ

д бюа-з

с мода колл -бюа

1,5

ВС'

ю

ЯС

О

хо «гс э

1З

О

Об осы с л 6 К с юцнэлс 9 д б

О

!5

0,75

Уус(РЯ)

16

0,25

«2С(ВО

олею

Т э гшй ю ацпп ЯЕ

ТЯБ

18 19

Тем э ьи«сэ ц с ЯВ 0

20

Анализ и проектирование электрснньш схем, как правило, производится о использованием «омпьютерных программ, в «аторых компоненты элсктранних схем описываются маюматическими модедями Парамезры меды!ей заяосятся в библиотеки программ, которые поставляются с программами и пацаюшются пользователями (с аблипу)

Совместимость программ с библиотеками обеспечивается соответствующими стандартами, которые описывают как сами параметры, гак и формат их представления Наибольшее распространение при моделировании полуправодниксвых приборов и электронных цепей нашел формат "Рбр!сеЕ Поэтому, после экслеримеитальногс определенна характеристик полупроводникового прибора, необходимо уметь определять и записывать его параметры в этом формате Некоторые параметры бипслярлога транзистора в формате Рбрюе представлены в таблице

Как вилис из таблицы, рял испояьзуемых параметров сао е стаует величинам рассмотренной мшемэпщеской и схематехиичсскои менелай Например, параметр ВЕ соответствуют коэффициенту передачи тока в схеме ОЭ для прямого включения и В — лчн обратного, ЯВ соотвеютаует сопротивлению гь„параметр ВС и характернвует сопротивление объема области «оллектора, ЯŠ— ам!итера Поскольку ВЕ и ВС включаются последовательна с прсвасхолящими их (в активном реткиме) солротишгсииямн змитгерного н каллекторного переходов, ими 1асто пренебрегают Оливка их нада учитывать для транзистора в режиме насыщения Параметр ВЕ характеризует стюонепнс от идеального эщптерпого р-н-!юрсхола, ФС вЂ” коллскгорншо р-л

и,.

перехода Например 1, = ! (с тг — П, где и = ИЕ, аналоги !нос соотношеп е имеет место лля коллекторнаго перехода,

Параметры 77%1, ТЯС! хараюеризуют зависимости от температуры сопротивления объема областей базы, эмитгера и ка!шехтора при линейной аппроксимации Если сопротиюением сбьема материала в молеяи пренебрегают, та и значения этих «оэффициеитов не учитывают

Н таблице приведен люгека пепшшый спнсак парамстроа, испальзусмь1« лля списания модели транзистора При описании динами юских характеристик транзистора вводятся параметры, описывающие ем ости зм т ериого и коллекгорного переходов, их зависимости ат лрилаженлшо напряжения а температуры,атакже параметры,описывающие шумы транзистора

Тсмю а и а«оз э ЯС 0 'С

'С

Ш юаы и с юяэо 1 11 и

Распознанный текст из изображения:

1.4. РАБОТА ТРАНЗИСТОРА В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ

1.4.1. Рыкнм переключении ~ежиме переключени транзнсюр работает как электронный ключ, ан либо ерт и обладает высоким сопротивлением, либо включен н его сопротивление ю. В ключевом режиме транзистор включается последовательна с нагрузкой, да ан выключен, ток через нагрузку близок к нулго, и все напряжение от шнего источника прикладывасюя к транзистору (т А на рис 1 13) Когда нзистор включен (т В на рис 1 13), то ток через транзистор приближается к дельно возможному в данной схеме значению Б„Я„, тле Рм ° нагрузачное ротивпение в каллекторной цени, б, — напряжение сточника питания, юченмого в коллектарную цегг~ Пунктиром на рис. 1.13 показана линия ~устимой мощности (Р „),

1к

Ек/Я~

эт

Помимо статической мощности„в транзисторе может рассеиваться значительная динамическая мощность во время его включения и выключения, причем при большой частоте коммутаций эщ мощность может превосходить мощность, рассеиваемую в статическом режиме, поэтому желательно, чтобы вре клю * ыключения (в течение которого рассеивается динамическая мощность) было как можно меныпе На рис 1 14 показаны соответствующие экспериментальным результатам диаграммы токов транзистора при различных значениях амплитуды входных импульсов

В представленных на рис. 1 14 диаграммах кривые 1 соответствуют усилительному режиму, лля которого вьгполняетоя условие 1, = б)с, привью 2, 3, 4 соответствуют случаям, когда во включенном состоянии транзистор находится в режиме насмщсния, в котором Юж ток иаллеатора меньше или равен значению ВЬ. Для характеристики пгубины наасщення вводят коэффициент насыщения 5 = Ц!„и гле коллекторныи ток 1„„.= р! соответствует границе насыщения при базовом токе А, Как видна из графиков, чем глубже заходит транзистор в область насыщения (чем больше б), тем меньше время переднего фронта и больше время рассасывания заряда (полочка, предшествующая опалу така).

дб

Гс113 Раб ра р р юр ( н в щруза) р рщ

р» р ре и е «ре мченмг

:огда транзистор выквючев, на эмиттерный переход либо падашся отриельное смещение, либо не подается, и транзистор находится в режиме стки Когда транзистор включен, то на его эмитгерный перехол полано пря; смещение, а коллекторный перекод накопится либо под небольшим поппельным сме цением, либо пад нулевым смещением, т с в режиме напения К лостоинствам режима переключения относится то, что во акжонам и выключенном аютаянии мощность, рассеиваемая на транзисторе кет быть существенно меньпге, чем мощность, рассеиваемая в нагрюкс, им образом, он может «оммугировать моншость, превосходящую пределыго ~ус нмую машнсогь рассеивания самого транзистора!', (см рнс 1 13)

1 4 2 Расчет времени включения

ддс Ог 1 д!г

бг т, д дх

О 52)

Для анализа переходных процессов при работе транзистора в ключевом

режиме можно воспользова~ься законом сохранения заряда

Распознанный текст из изображения:

яб

— дз- — =1,.

д(], П

дг

(! 53)

0(г)=Ае 'ь1зтг.

(! 54)

0(г)=Ае ' — 1мт

(! 59)

(](1)= (зт (! — е ")

(! 55)

(! 56)

1„„=61аб — '),

5

ге =та(п( — )

Е-!

(! 57)

1а =Па+ум)е )ю*

т =т )и(

с ч(е~

(! 6!)

!.4.3. Расчет времени рассасывания

(! 62)

ОО О

— ь==-1

Ог т

(! 58]

Умножим левую к правую части этого уравнения на О и проинтегэнруем по объему базы Получим, что изменение суммаряого накопленного ~арада уменьшается в результате рекомбинации этого заряда и протекающего терез базу тона

'ешением этого неоднородного уравнения первого порвала будет сумма

тбщего решения однородного уравнения (1 (г) = Ае ' и часгнага решения

геоднородного уравнения () .= 1 т То, что 1 тр являетю часпгым решением,

«ожна убедиться, подь«вене эту величину в уравнение (!.53) Таким образом,

зешение уравнения (!.53) будет иметь вил.

бля нахождения «озффипиента А воспользуемся тем условием, что ло подачи

гхолного импульса заряд в базе стсугшъовал (т(О) = О тогда, подою и г = О

г уравнение П 54), получим

)ри получении выражения для тока «оллектсра учтем, что !2(!) = 1„т, б = Гт„тогда, используя эти соотношения, из уравнения (! 55) получим:

тткудаможем определить время фронта СЬ втечение «отораго достигается

та«векторный ток 1„„« Е„1Л, (в режиме насыщения 5 > !)

<ак вилис из этого уравнения, с ростом така базы В (при увеличении 63

гремя включения гг, уменьшается

Предположим, чш транзистор рабошет в ключевом режиме при управ~яюшсм таке 1», показан!том яа рис 1 ! 5

Уравнение, описывающее накопление заряда в базе транзистора, запиглет:я в вине

г=о

Рн ! г5 Д а рь * р ш а а

Начальное значение 0 равна заряду, накопленному в базе транзистора за время, в течение которого он находился при прямом смещении, т.е на момент начала выключения г = О, () = 1ат„Решением, так же как и в агучае уравнений (!.53), (1 54), будет сумма общего решения однородного уравнения

(Ц„ = Ае ') и частного решения неоднородного

Определим величину иеювестной константы А в (1 59) и запишем решение.

1,т =А-1мт,

(!.60)

0 ()бт )з~)т с 1 3т

Обозначим через 1, время задержки спала тока после прекращения прямого и пульса, это время обусловлено рассасыванием избьпочного относительно рввнавесного зарлла дырок окала «оллактора В момент! = г. кандентр;шия дырок около каллекторнаго перехода становится равной равновесной р„(п! = Рм, (1м = Пг)пбх(мЕрс] = (1~йг(рс(рс] =. О, при этом величина гока коллектора спстветствует граничному значению 1„, (при активной нагрузке 1„„- )б)Е,), соответствующее значение базового тока (с,=1„ф и заряд в базе 0(т)=-1счт, Подставив этн значения а (! 43), почучим

Допустим, по выключение транзистора проискоднт при 1и = О, тогда

)с

г,=т (п — 'т =т,йту,

г 1 г г

е

Распознанный текст из изображения:

ю

те. время рассасмвавия возрастает с ростом коэффидиента насыщения 5, (см рис 1 16 и форму импульсов — кривые 3,4 на рис 1.14)

Б Р с 1 16 3 си ос р р сзгиванн» р « е о ст н мс щ Рао сюр» 2. ПРАКТИКУМ 2.!. ОБЩИЕ РЕКОМЕИДАЦИИ Плн яжнангяея Огомоеле па данному учебному пособию, лекциям и рекомендованной литературе следует изучить принцип рабаты транзистора, его модели, ознакомиться по справочнику с основными типами биполярных транзисторов.

Домашняя подготовка должна быть обязательна отражена в рабочем вурнвле, в который доллгны бмть занесены эквивалентные схемы, основнме расчетные формулы, измерительные схемы, даны ссылки на испольюванную при подготовке литературу.

прю я ч м рнсмулать к и и р илм внимательно изучите схему, проверьте ее соответствие схеме, исполюованной при ломашней подготовке Изучите измсритщгьиую аппаратуру, обратив особое внимание на назначение и положение переключателей Перел включением аппаратуры рекомендуется установить переключатели приборов в положение, соотвсгствуюшес нх минимавьной чувствительности Положе ие ручек питания должно соответствовать минимальной выходной величине

и левис ря тес рн од отояке к рая При подготовке к работе рекомендуется выполнить расчет параметров транзистора с использованием рассмотренных разделе 1.2 моделей. Расчеты должны быль выпоянены с испогшзаванием математического пакета Ма(ЬСаб (или аналогичного) В ввчествс примера рассмотрим расчет характеристик транзистора в схеме с обшой базой(далее расчетные формулы игры)или приведены в формате Май Пеб).

э| Ввод констант и характеристик материала (в соответствии с заданием материал 51, в качестве метрической единицы азнт см). д:=1.62 '10 'э Х:=1.380'10 зз Т:=300 017=К' Т)д ОС.†.2.56 10

сг= 22,8 ебг= 8.85'10 ед7=1.1б-т 10 ' ед-1.1. Маг=10ы иб:=10м ипг=иб иа:=10гв Рр:=Иа ЭфФективные массыМпг=1.08 Мр;=1.1 Ись=2.5 10' (Мп)'г (Т)300) Ичг=2.5 10 (Мр) г (Т)300) ' Ис=2.61'10гэ Из=2.88'10' Изг=е ' с гз» '4нснч Ит=),63.10 " Ир:=И)з)рр Рог=И 7)нп Ир=2.М 10 " РП=2.62'10 Ир.=2.64'10 р„г=1000 „:= 10 Опг= ц„ 01 Ьпг= 4 Оп т рр.'=400 т,г=б 10-' Орг= Ц,.ОГ ЬР7=4 Ор тв Оп=2.58 10' бр=1.03'10' Ьр=5.08'10 ' Ьп=7.19'10 з Рассчитаем так насыщения. 3вр:=(д Ор'Рп)УЬр сяп: = (д'Оп'Ир) УЬп 0зр=б . 09' 10 г' озп=2 . 15 10ч зьг=сзр+)зп 57=10 ' Ьзг=бз'5 Рассчитаем контактную разность потенциалов. Ояг=бг'1п(мс( иа)и.') Ох=О.75 17=-10, — 9..100 0(т):=-0.1 з Рассчитаем зависимость щнрнны перехода М(т) н барьерной емкости от напряженил. 0(1) от И (ь) г= (2.г.еб, д ((Иа+Иб) . (ОЬ-0(з) ) У (Иаьнб) 0(1):=5 е'сОУИ(1) Л.76 1Е 4.1З 1Е

сй л.язов з.

2.7З 1В

; га ПЮ .Е.7 ; 1Е ГГЮ 0.7. Рассч таем ге нера мненно-рекомбнна ционную со от ввл лющую обратного о а 09 т ( П , вхалную ВЛХ 1, = Т„ ( О , 0„ ), обозначенную как 1е Ы ), выходную ВЛХ 1„ ,=Г„ (1, „ О„ ,), обозначенную как 1сЬ ( 1, з ), 1сЬ (щ,

Од г ( з ): =д И ( ь ) ' 5 'Их у 4 т ' т р 39 т ( 0 ) 7 = 1 . 1 5 1 0 ' сд г»сь 1дт ( 1 ) 7 =5 Одт ( ь ) 1 г 1 .. 1 0 0 цеЬ ( х ) : -- 0 . 0 0 1 ' т ОсЬ: =- 0 . 0 0 1 и

Распознанный текст из изображения:

1е(1) з=10г(1) ' (ехР(цеЬ(ь)/ВГ)-1)-10г(1) ехр ( эсЬ (псЫ 0) У па) -1) е1(э) г=10г(э) ' (ехр(цеЫз)уцт)-1)-10г(з) е р(цсЬ(цсЬ(100) РВГ) -П г=о..)00 псЬ(з) з=0.2 -0.01 т а з=0.98 (см. 1.2.3.) з=0..5 цсЫ1):=0.01 1

11 2.63 16

2 16

Ъб 16 11 1 (0

1 16 1 10)

5 16 сад7 16 .б 16 )з -ййг о 662 666 666 666 йл

-3 еый 6.1

; 7х16 (сЬ(1,1):= а,'10г(1) ' (ехр(цеЬ(1)уцс)-1)-1йг(ь) (ехр (асЫцсЬ (1) Унг) -1) аз=0..5 1е(м) з=1'п~ 1сЬ(м, 1):=а„'1е(м) -1дг(1) (ехр(асЫт) г йт) -1)

щ0.00. 1сЪ (1, «) 1сЪ(З,) 157 1сЪ(З,)) 1сЪ 14, 1)

— ' -З.ЗЗ 1сЪ(5,1) .— 4.9. -1 О.5 0 0.5 ,— 0.3„ней (11 „0.2„ Аналогичные расчщы рекомендуется проделать при подготовке к другим работам.

йыл;лиеяие экел р л вв а я ярякм яу а После включения измерительной аппаратуры, проверки ее работоспособности и работоспособности изиеряемого транзистора рекомендуется в соответствии с паспорпгыми данными транзистора амбра ределы измерения и проверить значения токов и напряжений в крайних то ах с ем, чтобы правильно выбрать масппаб эксперимеэпальных графикое При выпалив ии измерений рекомендуема экспериментальные точки наносить непосредственно иа график, масштаб которого выбрав в соответствии с заданными пределами.

При домашней подготовке к работе теоретические расчеты должны быть вьцюлневы в пределах, соответствующих эксперимсгаальным пределам измерений Расчщные и экспериментальные результаты долхгны быть отражены на од~гсвг графике, чтобы облегчить их сравнение

На рис. 2 1 показан стенд лл» измерения статических характеристик бипол рното транзистора а рюяичных схемах вю~ючения Анюгоги ньгй стенд используется для измерени» динамических характеристик. В последнем случае в соответщвующие точки входной и выходной цепей через раэделнтельные «онленсаторм лополнигедыю подключаются генератор иипульеов и осциллограф, работающий в жлущсм режиме Осциллограф запускается синхроимпулщои генерюора Поступлеаие синхронмпулша на осциллограф предшествует поступлению импульса ог ~ен~ратора, что позволяет регэ)сцэировагь весь передяий фронт сигнала как во входной, таки выходной поляк

Распознанный текст из изображения:

э»

Эх в р мелю юы я сюмш Схема измерительного стенда привелена на рис 2.1, где Е~ и Еэ источники постоянного напряжения Клеммы Э, Б, К служат лля подключения эмитшра, базы н «аллекгора транзиоюра Переключатели П) и П2 позволяют изменять полярность источников питания Набор сопротивлений К) н В2 используется дл» задания предельных значений гаков во входной и ы од ой цепях Клемма П и источник питания ЕЗ и сапро-

аеиие ВЗ служат для задания смешения в приборах с четырьмя вмводами и да ой рабств не используются Измерения таков н напряжения осуществляются во входной цепи с помощью приборов 1, и Пь в выходной, соответственна, с помощью приборов 1» и У,

Р .2! О смаизмер е о нд

2.2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА "ИЗУЧЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНЗИСТОРА В СХЕМЕ С ОБЩЕЙ БАЗОЙ"

2.2.1. Подготовка к работе 1) Изучзпс схему измерительной установки Нарисуй е эквившгеитную схему транзистора и запишите уравнения 11 18), описывающие входные н выходные вольт-вмперные характеристики транзисюров в схеме ОБ 2) Для предложенного варианта задания рассчитайте входные н выходные статические харакгериспгкн транзистора в скеме ОБ О~метьте на них области, соотвегствуюшие работе транзистора а активном режиме, режиме насышсния н рмкиме отсечки Выбрав рабочую тачку в центре каждой из эпгк областей, расс ппайте дл» нее распределение носителей заряда в базе транзистора и построите соответствующие графики 3) Выберите один иэ досзупных в даи ом практикуме способов нзмеренн хараьтсрнстик транзистора, нарисуйте блок схемы нам»ренн» ходи и выходиьш характеристик

зз

2.2.2. Измерение статически» характеристик транзисторе

1) Евин!инте в рабочий журнал марку транзистора, его тнп, прелеэшные

значения электрических пар»метров

2) Соберите схему дпя измерения харюпернстик транзястора прн его нормальном включении

Мсюодечегкксум аавя. При падкяючении испэчников питания их полярность относительно общей точки бземли) устанавливайге в соответствии с типом транзистора.

3) Выполните измерение н постройте вкодные вольт-амперные

хаРахтеРистики тРанзистоРа пРи У. е = О, У. » <0 и 12„„> О, 1„.= 0

Мею С ч их»я ухю ш Входная характеристика транзистора, в основном, определяется хараьтеристикой смешеннаго в прямом направлении эмиперного р-л-перехода Изменение входной характеристики при изменении напряжеюш на каллекгорном переходе К!с) харакюризуег обратную связь в транзисторе н сбычво мало Для того чтобы замеппь влияние У » ва входную характеристику, рекомендуете» вначале снять н построить ВАХ при У,» = 0 (для этого следует отключить калпекторный источник питания и подюпочить «оллектор к базе), затем, установив нужное значение!, н поддерживая его постоянным с помощью источника питания в коллскторнай цепи, длв положительного и отрицательнога смешения снять входные характеристики 1пасзроение осуществляется при постоянном !ь при регистрации укода У е, при изменении У с)

4) Выполните измерение и пост!юйте выходные вальт-ампериые характеристики транзистора при!, = 0

Мюнед «ие укеэеа я. Поскольку в данном пункте измеряются

очень маленькие токи )ю, перед началом измерений рекомендуется проверить установку нули измеризельных приборов и его возможный дрейф. Обратше внимание на включение измерителей тока и напряжения Измернмль гока должен регишрировать тальке так ксляекгарногс перехода

5) Выполните измерение и постройте выходные вольт-амперные характеристиьи траюистора при нескольких !не менее пяти) значениях отпнрагошего тока эмнттера.

»1 юдяч с в»указ» . Чтобы определить оптимальный шаг между'

значениями тока эмизтера г), = лбу, где п - 1нсло кривых), рекомендуется перед началом измерений оценить пределы изменения этого тока Задайте так эмиттера (!хм) таким, чтобы при максимальном напряжении У,«(обычна 1ОВ) ток коллектора принимал макси»галыма значение 1напрнмср, 10мА) Опрелелгпе необходимое прврашен е тока эмнюера прн измерении выхолпых ВАХ О), .= )„ыИг Из свая ток змиттера на величину рассчитанною прнраегени, измерь~с н постройте выходные ВАХ Измерения должны быль сьшоянены как лля активной области работы гранзистора, гак н лля режима асыщения В области, гле харантериспжн иелннсйныс1!1АО . 1В), следует

Распознанный текст из изображения:

ь

получить болыпее число экспериментальных точек В области, где

нелиненнссть невелика К),4 ь 1В), можно ограничиться меньюим числом тачек, Зна ения У.с в активной обаашн должны быль измерены с

максимально достижимой точностью. Для использования в последующих расчетах рекомендуетс» указывать зти значения около соответствующих точек на графике

6) Соберите схему дяя измерения характеристик транзистора при инверсном его включении

7) Для инверсного включения выла»нищ измерения н постройте

семейство оллектариык характеристик транзистора прн обратном

эмиперном смещении ! ладные вольт-амперные характер стнкн для

пьере»ого включения) Измерения выполните в тех же прелелах, по и

вп 3

М сдлческлеуыпааия а»в огичныукюа «и 3 8) Дл» инверсного включения выполиию измерения и пасграйтс

семейство эьгитгернь~х характеристик транзистора при различных

значениях отпираюшегс тока коллектора, не менее 5 характеристик,

!выходные вальт-амперные характеристики для инверсного

включения) Измерения выполните в тех зге пределах, что и и 5

Мелыд «уыил анэлоглчн у«азаиням к 4, 5 9) Для инверсного включения выполните измерение эмитгерньы

характеристик транзистора при У,э = 0 и 1, = 0 УВмереиия выполните в

те» же пределах, что и вп 4

М длчссял умывал» а ы указа и к п 4, п 5

2.2.2. Обработка экспериментальных результатов

!) По данным параграфа 22 ! п3 построить зависимость входного

сопротивления транзистора г = ПУ,КЫ, !при У,э О) ог

напряженна У„игока1,

2) По данным параграфа 2 12 п 5 постро ть зависимость вмхадного

сопротивлении транзистора г.. = ЬУ.,1Ы„от напряжения У,, !при

различных значениях отпирающега тока эмитгера)

3) По эксперименщльным результатам определите параметры

эквивалентной схемы транзистора

4) Иепальзун опрелеленныс экспериментально параметры и

схемотехническое молев»э~ос приближение, рассчитайте ВАХ и,

сравни ее с экспериментаяьной, оцените точность модели

5) Для пря а о и инверсного включения пос ройте зависимость

каэ!Рфнциентэ передаги тока с,, = Ы 1Ы, ст тока э итгера лрл

фиксированном зпачеани У„ !рекомендуется зала»»~У„»!э ЗВ), атак

же зависимою ь козффицие~па инверсной передаги тока а, = ЬЫЫ.

оттока коллектора прн фиксированном значении У.г (рексмсндуегс»

запать ~У ь! э ЗВ)

2.3.ЛАБОРАТОРНАЯРАБОТА"ИЗУЧЕНИЕСТАТИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНЗИСТОРА В СХЕМЕ С ОБЩИМ

ЭМИТТЕРОИ"

2.3.!. Подготовка к работе

1) Используя сыт»веские харакшрисгики, измеренные в схеме с общей

базой, постройте соответствующие статические характеристики для схемы

с общим змвтгером На построенных каракгерисппых отметьте области,

соответствуюпгне жтивнсму !усилительному) режиму, рекима

насыщения н отсечки.

Мылодлшскле указ лл. При перестроении характеристик нз схемы с

общей базой в схему с общим эмиттером необхолимо учигынать

следующие соотношения: У,ь — Уэь У. = У«с — У.ь!е = 1, — 1„Так

колпекпзра в схемах с общим змгптером и обшей бюой идет через один и

тот же элокчюл, поэтому 1„= 1„»=- 1„

2) Используя параметры эквивалентной схемы, определенные при измерении

характеристик биполярного транзистора в схеме с обшей базои,

рассчитайте и постройте харэатеристикн трю зисюра в схеме с общим

эмипером

Мегл»даче«ие указа»ля. При расчетах используется та же модель

транзисТора, что и для схемы с общей базой

3) Выберите один из досгувим» в данном пракпгкуме способов измерения

характеристик транзистора, нарисуйте блок схемы измерения вхадиыхи

выходных характеристик

2.3.2. Измерение статических характеристик транэнствра

!) Запишите в рабочий журнал марку транзистора, его тнп, предельные

зиачення элеюрических параметров.

2) Соберите схему для измерения характеристик транзистора во вкшочении с

общим эмн пером

Метод» к е у юю л. При подключении источников питания их

полярность относительно общей тачки (земли) усганэвливвйте в

соответствии с типом транзистора

3) Выполните измерение и постройте входные вольт-амперные

характеристики транзистора лри 1, .= О, 1 1„0 4!У„,! ь ЗВ)

Меюлдлчесл у лэя лл. Поскольку прл измерении входнои

характеристики се смещение при изменении напряжения У»т невелико,

для тога чтобы уменьпппь возможную ошибку, рекомендуется измерения

произвоюпь при финсированном талеб»вы, задавая для «аждсго значения

1» сшгшшьтвуюлше зиа гения У„т

4) Выполни~с измерение и пошройте выходные вольт-ампериые

харавтеристики щанзистора 1ДВ. 1В при У„= О, 1,:= 0

5) Выполните измерение и постройте семейство ылолиых волю-ампсрных

харакгерисг тр р р е ~иях

щлнраюшего тока базы

Распознанный текст из изображения:

Методические указания. При измерении семейства выходных характеристик 1.(У ь!з) рекомендуется вначале определить возможныс прелелы измерения тока коллектора, тока базы и напряжения //„ь затем залав число характеристик в семействе, определить необходимое прнрапгение тока базы, который испалюуетс» в качестве ларамецэа прн измерении выходных харагперистик

2.3.3. Обрабо ка экспернментальнык резул тато

)) По дамным параграфа 2.3.2 пВ длн области активной работы транзистора

постройте зависимости входного сопротивления транзистора е схоме с

общим эмиттером гм = ЬУе»Ые от тока бюы 1„и напряжения бюы Ую

Сравните полученную зависимость с аналогичной, повученнай лля

транзистора, включенного пс схеме с общеи базой

Мешодяческня уяаын«» График гм = Д/) рекомендуется строить лля

отрицательного смешения на коляекгорном переходе (ЗВ < ~У,) <(ОВ)

Дяя построения графика г,„= ДУя,) используй е э сперименгальную

вхолнуто хараатеристику транзистора (параграф 2 3 2 п 3) Дл» получения

график» г,. =Д/,) перенармируйте ась напряжений, заменив 1, на 1,

2) По данным параграфа 2 3 2 п 5 постройте зависимость выход оп

сопротивления транзистора в схеме с общим эмнттерам г„„„= ЬУ„«Ы, от

напряжения У., (при различных значениях отпираюшега тека базы)

Мешодяческлеукяэяиа«При пост)юенин графика г„я, =ДУ„) величина

У„, должна измешпься от 0 до )О В, значение тока /е рекомендуется

зада а «м, чтобы при У,, = 5В то оэшсктора находился в прелелвх от

5 до!О мА

3) По данным 2.3 2 п 4 и и 5 постройте зависимость тока коллектора о шка

базы при фиксированном напряжении в каюектсриай цепи ()У„е)эЗВ)

М д е ь е у я»»ли» Для выполнения этого задания испагшзуются

экспериментальные графики, полученные в п.З и п 5.Построение графика

1, = ДА) выполняется для огрнца ельнаго снещения иа «оллекгориом

перекопе (ЗВ<~У„,~<)ОВ), этот график ищользуется »лч определения

зависимасщ бя = Д/е)

4) Г!о данным параграфа 23 3 и 3 нос'ройте завнсимашь коэффнцнеюа

передачи тока в схеме с общим эм терем б = Ы,/Ы ог тока базы и тона

эмитгера

Меж д»е уья яа«я. Рекомендуетсв построить завнсн ос р(/е),

отложив значения (я па оси абсцисс, а затем, не перестранеа» графика,

провести вторую ось абсцисс (напрньюр, по верхней кромке графика),

отложив соответствующие значении лля така эьпптера 1, = ИИ) )1ь

5) Сравните полученные экспернмспталыэые ршулюаты с результатами,

полученными при домашней подготовке

2.4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА',ЩйИчАЮИИгйййСИюйУ

ХАРАКТЕРИСТИКИ БИПОЛЯРНОГО ТРАНВУфРфЩ: И СДКЕЫ Зйгй

С ОБЩИМ ЭйуйУТТЕРО)(5"',

2.4.5. Па»пион«а краба»й.

) ) Запишите уравнения, алисываюшие 'вю)ючлеиде "нл ".вытюцочбй»с

транзистора в схеме с общим эмиттерсм

2) дл» ключевого режима рассчитайте и йсетройгс,график::щлайймости

времени включени» транзистора Ог амшпцудзтйхойцого йзифльла,

3) для ключевого режима рассчитайте и пщчройщ.урдфшг,заьноимосзи

времени выключения транзистора ат амплитуды цыюдногптимпульеа. /

2 4 2. Измерение дина мнческнк характернетим траизиетера .:.. ° )) Запишите в рабочий журнал марку транзистора, справочные йанные;

характеристики его импульсных и часпээньтх свойств, .

2) Для транзистора в активном режиме выполните измерение амплщуды

вьщодного импульса ст амплитупы входного, лостройщ график Определите границу активного режима. Зарисуйте осциллограммы импульсов калло«тарного напряжения, соотвстшвующие ушшительному режиму без захода в область насыше«ия и с э»холом в облаем йасыщения, а также ключевому режиму(переключение от отсечки до насыщения).

М д «и у а Все измерения импульсов и временных

интервалов осуществляются с помощью осциллографа, который должен быть предварительно аткалиброван Осциллограф должен работать в жлущем режиме, запуск его осуществляется от синхронизирующего импульса с генератора Для включения транзистора используются импульсы с частотой не более 1 кГц, длительностью не менее )0 мкс и скважностью не менее 5 Переход ог ненасыщенного режима к режиму насыщении имеет место при 1„„е 1./й„н соответственно 1„, =. 1„/(бь/б) Измерения осуществляютс при амплитудах базового тока ~р)с В./(блй.).

Хоэффипнент насыщения б рассчитывается по формуле 5 = /е//я«

3) Для «лючеваго режиьга прв сопротивлении в коллекторной цепи 1 «Ом и

напряжении источника питания !ОВ измерить зависимость времени выключени», слала и рассасывания от амплитуды импульса базового тока Пошроить зависимости времени включения /,„ь спада /и, и рассасывания г, ат «оэффициента насыщения траюистора 5

меямл«чя«яе у«яани«Измерения времеяи нарастания и спгда кап

лекюрнога тока ооушествляюшя «а уровне 0,9 При входе в режим наем щения спаду тока предшествует задержка /ь равная времеви рассасывани инжекгнрованнагс тока(при апрепелении времени фроята /„„, не учитыва ется) Амплитула импульса колле«горною тока Ы, рассчитывается по нэ менению каллехторнога напряжения Ы„=Ы/„!Р Величина импульснаг тока базы рассчитывается по значению амплитуды импульса ЬУ„м задава емого генератором ЫгжЫ(я!(Кя г г„„), где ЬУм„— нмплитуда импульсов н, выходе генератора, й,, внутреннсс сопротивление генератора, г„, — вход«о

Распознанный текст из изображения:

то сопротивление транзисторного кюкада Рекомыщуется задать Я» г,

д 4).ийи уй,„.

2.4.3. Обработка зкспериментальнык результаюв

1) По давным п 2 параграфа 2.4.2 построить расчетную зависимость

амплитуды выхолнаго тона от входного и сравнить ее с экспериментильной.

М 4 указания. Длл коллекториого тока, 1, = !сб [1-ехрфг! 7)],

где )с -амплитуда импульса входного тока, т - време жизни носителей заряда, инжекгироввнных в базу транзистора Если )сбсе)с„, то время установления напряжения (на уровне 0,94П„) 1, .= тЫ]21(бх))]

2) Па графикам п 3 (параграф 242) определить значения 1„. 1е . ])и,

оценить величину т Используя полученные результаты, рассчитать зависимости времени включения, шида и рассасывания от амплитуды импульса базового така. Построить соотвеютаующие графики. Сравнить расчетные и экспериментальные зависимости

Мииадлчесииеуказаиюь Время рассасывания заряда 1, рассчитывается па следующей формуле: 1; — )п]]!с-1„)4!с ч — 1с,)], где !с, - запирающий бюовый ток Если йм = В, то г;-т. Следует учитывать, что приведенные формулы выведены для случая, когда время жизни инжектироюнных носителей заряда не зависит ст уровня иижекцни В действительности время жизни зависит ст концентрации носителей заряда в базе, что может привести к расхождению экспериментальных резулыатов и модельных расчетов Другая причина расхождений может быть в том, по при расчетах не учитмвались емкоспг эмгптернаго и каллекторного переходов

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 О ору ш сх влаги е * ра ро заюс сэфф ю ерелз

т К буд ли ю с ение кщфф п р л Рзюююра о о«у л

У е пе оэможные нр рззлн ий е вас х р миги

ра« ер «е рвнзиеюра

еюе«сб ейбтзй р» ра ш«ою сые бш э ер 7

7 Пюсу ус не «а д е раюс р с* с с обш р

е олыуш е з а е ао ш,че кэсюл с р р ессбш йбз Лт

11 Ка буде с фор а то«т, «о у рус р и оро, аюл о