63462 (695329), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

- элемент Qbe

- элемент Qbc

Где τ^F и τ^R – времена существования (времена жизни или прохождения) неосновных носителей заряда л базе в прямом и инверсном включениях; - коэффициент резкости и контактная разность потенциалов р-п - перехода база-эмиттер;

M_E и φ_BE – коэффициент резкости и контактная разность потенциалов р-п - перехода база-коллектор;

Хс - коэффициент, определяющий часть барьерной емкости р-п-перехода база - коллектор, которая подключена к электроду базы через резистор R_B.

С помощью коэффициента Хс р-п - переход база-коллектор и его емкость С_BC разбиваются на две части: одна подключается к электроду базы через резистор R_B, а другая - непосредственно к этому электроду. Такое разбиение обусловлено тем, что, как было сказано выше, резистор R_B моделирует сопротивление "активной базы", расположенной между донной частью эмиттера и коллектором. То есть с ней соприкасается только часть р-п - перехода база - коллектор. Остальная часть этого р-п - перехода соприкасается с "пассивной базой", сопротивлением которой пренебрегают, и поэтому эта часть р-р-перехода накоротко соединена с электродом базы. Такое разбиение р-п-перехода база-коллектор при моделировании его емкости повышает достоверность моделирования частотных характеристик БТ.

Переход база - эмиттер и его емкость не разбиваются на части по-видимому потому, что через боковую "пассивную" часть этого р-п -перехода токи эмиттера и базы практически не протекают (очень малы) и ее емкость исключается из рассмотрения. То есть емкость С_ве оценивает накопление заряда в "активной" части р-п-перехода и заряд в "активной базе".

Малосигнальная модель биполярного транзистора

Рассмотренная выше модель используется для анализа характеристик БТ по постоянному току и в режиме "большого сигнала" Для анализа частотной зависимости передаточных (усилительных) характеристик в рамках анализа по переменному току (напряжению) используются малосигнальные модели БТ, в которых нелинейные элементы: генераторы токов I_B и I_C элементы накопления заряда Q_BC и Q_BE резистор R_B, характеристики которых зависят от величины входного управляющего сигнала, заменяются линейными элементами.

Анализу по переменному току (напряжению) всегда предшествует анализ по постоянному току (напряжению), а точнее, расчет "рабочих точек",то есть расчет потенциалов в узлах (на электродах ЭРЭ) и токов в цепях анализируемой схемы при подключении к ней только источника питающего напряжения. Это необходимо для того, чтобы определить эквивалентной схемы ЭРЭ, которые остаются неизменными при последующем подключении входного малосигналыюго источника переменного управляющего напряжения и проведения анализа частотных характеристик схемы. Таким образом, нелинейные элементы эквивалентной схемы становятся линейными, то есть обеспечивают линейную связь между переменным напряжением, приложенным к ним, и переменным током, через них протекающим.

Элементы этой эквивалентной схемы моделируют:

• резисторы R_B, R_E, R_C – то же, что и в эквивалентной схеме модели "большого сигнала";

• конденсаторы С_π и С_μ - емкости р-п - переходов база – эмиттер и база-коллектор, которые соответственно равны их значениям в рабочих точках (р.т.),то есть

проводимости С_π и С_{μ –} проводимости генератора тока базы в прямом

в инверсном

включениях;

- проводимость G_C – проводимость генератора тока коллектора в прямом и инверсных включениях

Шумовая модель биполярного транзистора

При анализе частотных зависимостей передаточных характеристик в рамках анализа по переменному току линейных (усилительных) ИС может проводиться и анализ шумовых характеристик.

Эквивалентная схема шумовой модели дополнительно к элементам эквивалентной схемы малосигнальной модели содержит генераторы шумовых токов, включенных параллельно источникам шума (рис.29.3).

В приведенной эквивалентной схеме генераторы шума моделируют:

- генераторы тока I_NRB, I_NRC, I_NRE - тепловые шумы резисторов R_B, R_C, R_E соответственно и описываются уравнениями:

- генераторы I_NC, и Inb – дробовой и фликер-шумы генераторов тока I_C и I_B соответственно и описываются уравнениями:

где K_f и α_f- коэффициенты фликер-шума,

f- частота переменного входного сигнала.

Температурная модель биполярного транзистора

В программе PSPICE моделируются следующие температурные зависимости параметров БТ:

- начального значения тока инжекции в базу I_S(T) (моделируется так же, как начальное значение тока диода (14));

Рис. 3. Эквивалентная схема шумовой модели БТ

Рис. 4. Эквивалентная схема ПТУП

- начального значения рекомбинационной составляющей тока базы в прямом включении

где X_TB - коэффициент температурной зависимости коэффициента передачи тока,

X_T1 - коэффициент температурной зависимости начального тока; -начального значения рекомбинационной составляющей тока базы в обратном включении I^R_BRO(Т) (моделируется аналогично I^F_BRO(Т), только вместо параметра N_E в выражение (48) подставляется Nc)', - коэффициента передачи тока в прямом включении

– коэффициента передачи тока в обратном включении B^R(T) (моделируется аналогично B^F(T), только вместо B^F в выражение (49) подставляется B^R

–контактных разностей потенциалов р-п - переходов база-эмиттер φ_BE(t) и база-коллектор φ_BC(t) (моделируются так же, как контактная разность потенциалов диода (14), только вместо φ_J подставляются φ_BE или φ_BС соответственно);

• емкостей р-п - переходов база-эмиттер Све(Т) и база-коллектор Свс(T) (моделируются так же, как емкость р-п - перехода диода (15) только вместо C_JO подставляются Сbe или Сbс соответственно;

-коэффициентов фликер-шума К_f(Т) и а_f(Т) (моделируются аналогично диоду).

ЛИТЕРАТУРА

1. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. М.: Мир, 2001. - 379 с.

2. Новиков Ю.В., Скоробогатов П.К. Основы микропроцессорной техники. Курс лекций. М.: ИНТУИТ.РУ, 2003. - 440 с.

3. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства: Учеб. пособие для ВТУЗов. СПб.: Политехника, 2006. - 885 с.

4. Преснухин Л.Н., Воробьев Н.В., Шишкевич А.А. Расчет элементов цифровых устройств. М.: Высш. шк., 2001. - 526 с.

5. Букреев И.Н., Горячев В.И., Мансуров Б.М. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М.: Радио и связь, 2000. - 416 с.

6. Соломатин Н.М. Логические элементы ЭВМ. М.: Высш. шк., 2000. - 160 с.

Характеристики

Список файлов реферата