Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Уравнение плотности полного тока в полупроводнике



 

6. p-n переход в равновесном состоянии. Так как концентрация электронов в ­n-по­лупроводнике nn (основные носители за­ря­да) значительно превышает кон­цен­тра­цию электронов в p-полупроводнике np (не­ос­новные носители заряда), то в плоскости контакта возникает диффузияэлектронов из n-области в p-область. Аналогичные рас­суждения объясняют диффузию дырок из p-области в n-область. Таким образом че­рез p-n-переход протекают диф­фу­зи­он­ные токи Jn диф и Jp диф, (см. рис. 2.1, в) .

Свободные электроны, переходя в p-по­лупроводник, становятся там неосновными носителями и рекомбинируют с дырками. Одновременно в n-полупроводнике происходит рекомбинация переходящих туда дырок. В ре­зультате рекомбинации на границе p- и n-областей возникает обедненный носителями слой, концентрации свободных электронов и дырок в котором близки к нулю. Этот слой называют запирающим. Толщина запирающего слоя определяется длиной свободного про­бега электронов и дырок до их рекомбинации. При увеличении числа носителей длина их свободного пробега уменьшается, и обедненный слой становится тоньше. Следова­тельно, в несимметричном p-n-переходе обедненный слой имеет большую толщину в области полупроводника, где меньше концентрация примеси (в рассматриваемом примере – в p-по­лу­проводнике (рис. 2.1, б).

При уходе электронов из n-области в обедненном слое остаются поло­жительные заряды неподвижных ионов донорной примеси, ранее компен­сировавшиеся зарядами электронов. Аналогично p-полупроводник обед­няется дырками, и вблизи его границы возникает слой нескомпенсиро­ванных отрицательных ионов акцепторной примеси. Противоположные по знаку заряды ионов примеси создают в обедненном слое электрическое поле с напряженностью Ек и контактной разностью потенциалов φк (рис. 2.1, в). Это электрическое поле, которое называют диффузионным, огра­ничено лишь областью перехода, совпадающей с границами запирающего обедненного слоя. В целом p-n-переход, электрически нейтрален. Энерге­тическая диаграмма перехода приведена на рис. 2.1, г.



Положительные заряды доноров и отрицательные заряды акцепторов в запирающем слое уравновешивают друг друга.

Электрическое поле p-n-перехода направлено так, что препятствует дальнейшей диффузии основных носителей, но ускоряет неосновные но­сители, возникающие в запирающем слое. Они легко перемещаются через обедненный слой, создавая дрейфовые токи дырок из n-полупроводника в p-область, электронов из p-полупроводника в n-полупроводник. Направле­ния дрейфовых токов противоположны направлениям диффузионных то­ков. По мере формирования p-n-перехода диффузионные токи уменьша­ются, а дрейфовые – возрастают, пока не уравновесят друг друга.

При равновесном состоянии p-n-перехода его результирующий ток ра­вен нулю, однако при этом происходят перемещения носителей через пе­реход.

Свойства p-n-перехода характеризуют два основных параметра: кон­тактная разность потенциалов φk и толщина запирающего слоя δ . Найдем соотношения, определяющие зависимости этих параметров от темпера­туры, концентрации примесей и материала полупроводника.

Контактную разность потенциалов можно определить из условия ра­венства нулю суммарных электронных или дырочных токов при равновес­ном состоянии p-n-перехода.

jдиф n= – jдрейф n, т. е. Dn(dn/dx)=– npμnEk, (2.1)

но Eк= – d φk / dx, тогда

Dndn/dx= npμn d φk / dx . (2.2)

Разделим на np и проинтегрируем в пределах толщины запирающего слоя p-n-перехода:



 

Dn∫n(xp)n(xn)dndx=μn∫φ(xp)φ(xn)dφkDn∫n(xn)n(xp)dndx=μn∫φ(xn)φ(xp)dφk(2.3)

 

Заменяя переменные n(xp) = np, n(xn) = nn, φ(xp) = φp, φ(xn) = φnи интегри­руя, получим:

Dn(ln np – ln nn) =μ (φp – φn). (2.4)

Используя соотношение Эйнштейна, определим контактную разность потенциалов:φk=φn−φp=φTlnnnnpφk=φn−φp=φTlnnnnp(2.5)

 

Для расчёта ширины перехода и закона распределения электриче­ского потенциала в переходе (см. рис. 2.1, в) принимают, что в области пе­рехода подвижные носители заряда отсутствуют полностью (объёмные заряды определяются ионами акцепторной и донорной примеси). Тогда используя уравнение Пуассона [1] , можно получить

δ=2εε0qφk(1nn+1pp−−−−−−−−−−−−√)δ=2εε0qφk(1nn+1pp). (2.6)

Анализ выражений (2.5) и (2.6), показывает, что параметры перехода зависят от температуры и концентрации легирующей примеси в n- и p-об­лас­тях.

Увеличение температуры приводит к уменьшению контактной разности потенциалов φk и ширины p-n-перехода δ . Это, в первую очередь, опреде­ляется тем, что, как показано в разд.1, при высоких температурах уровни Ферми в n- и p-полупроводниках приближаются к середине запре­щенной зоны, электропроводность полупроводников стремится к собст­венной, а, следовательно, p-n-переход исчезает (φk→0, δ→0).

При возрастании концентрации легирующих примесей ND и NAконтакт­ная разность потенциалов возрастает, а ширина p-n-перехода уменьша­ется.

Необходимо отметить, что область p-n-перехода обеднена подвиж­ными носителями заряда, так как любой, возникший в этой области или попавший в неё, подвижный заряд выталкивается из области перехода электрическим полем. Поэтому сопротивление p-n-перехода значительно выше, чем сопротивление n- и p-областей.

7. P-n переход в неравновесном состоянии. Неравновесное состояние р-n-перехода наступает при подаче внешнего напряжения U и характеризуется протеканием тока через переход. Сопротивление обедненного слоя значительно выше со­противления нейтральных областей, поэтому внешнее напряжение U практически оказывается приложенным к самому обедненному слою и влияет на величину потенциального барьера. В зависимости от полярности напряжения U потенциальный барьер может возрас­тать или уменьшаться.

П ринято называть напряжение на р-n-переходе прямым, если оно понижает барьер. Это будет в том случае, если плюс источника питания присоединен к р-области, а минус – к n-области. Потенци­альный барьер при прямом напряжении

(3.18)

Внешнее поле складывается с контактным полем и потенциаль­ный барьер возрастает, если плюс источника присоединяется к n-области. Такое напряжение называется обратным и считается отрицательным. Потенциальный барьер в этом случае

(3.19)

Очевидно, что соотношение (3.18) применимо при любом напря­жении, если U брать со своим знаком (U > 0. U < 0) – т.е.

(3.20)
^ 3.3.2. Толщина р-n-перехода

Изменение высоты потенциального барьера при подаче внеш­него напряжения сопровождается изменением толщины обедненно­го слоя. Поясним эту связь.

Потенциальный барьер (разность потенциалов) может созда­ваться только зарядами, при этом для увеличения барьера требует­ся больше зарядов. В случае р-n-перехода барьер связан с зарядом ионов акцепторов и ионов доноров Qа и QД.

Для получения контактной разности потенциалов (состояния равновесия) необходим определенный заряд |Qа| = QД, а следова­тельно, по соотношениям (3.2) эти заряды могут находиться в опре­деленных объемах IpS и InS.

При подаче напряжения устанавливается новый потенциальный барьер (3.20) ( , для существования которого уже требуется другой заряд Qа и QД (|Qа| = QД), а следовательно, и другой объем и толщина перехода.

Другими словами, при изменении внешнего напряжения происхо­дит изменение толщины перехода. При прямом напряжении барьер уменьшается (j < jк) и переход должен сужаться, а при обратном на­пряжении барьер растет (j > jк) и переход должен расширяться. Оче­видно, что зависимость толщины перехода от напряжения легко на­писать, используя формулы (3.15) или (3.16), в которые вместо потен­циального барьера (jк следует в общем случае поставить ,т.е. вместо (3.15) получим

(3.21)

а вместо (3.16)

(3.22)

Уменьшение толщины перехода при прямом напряжении проис­ходит в результате прихода основных носителей из областей к пере­ходу для нейтрализации части зарядов Qа и QД (дырки из р-области входят в приграничный слой перехода и там нейтрализуют заряд ионов акцепторов, а электроны из n-области входят в приграничный слой перехода для нейтрализации там зарядов ионов доноров). При обратном напряжении основные носители уходят из слоев p- и n-областей вблизи перехода, «открывая» заряды акцепторных и донорных ионов, т.е. расширяя переход. Перестройка перехода происхо­дит за время порядка 10 -12 с.
^ 3.3.3 Энергетические диаграммы р-n-перехода

Энергетические диаграммы р-n-перехода для прямого и обрат­ного напряжений показаны на рис. 3.7. Уровни Ферми в р- и n-областях в отличие от диаграммы для равновесного состояния (см. рис. 3.5) распо­лагаются на разной высоте, так что интервал между ними равен q|U|,т.е. пропорционален приложенному напряжению. Смещение границ зоны проводимости пропорционально высоте потенциального барь­ера и составляет и поясняет соотношение диффузион­ных и дрейфовых потоков носителей в переходе. [Рисунки 3.5 и 3.7 выполнены в разных масштабах

]

При прямом на­пряжении из-за сни­жения потенциаль­ного барьера нару­шается равенство диффузионного и дрейфового потоков как дырок, так и электронов: диффу­зионный поток ды­рок из р-области в n-область преобла­дает над встречным дрейфовым потоком дырок из n-области, а диффузия электронов из n-области в р-область над встречным дрейфом электронов из р-области. В результате происходит увеличение концентрации не­основных носителей вне перехода в р- и n-областях. Этот процесс называется инжекцией неосновных носителей.

При обратном напряжении из-за увеличения потенциального барьера происходит ослабление диффузионных потоков по сравне­нию с состоянием равновесия. Уже при сравнительно небольшом обратном напряжении (порядка десятых долей вольта) диффузионный поток становится настолько малым, что дрейфовые потоки на­чинают преобладать над диффузионными. В результате дрейфа не­основных носителей происходит уменьшение концентраций неос­новных носителей у границ перехода: электронов в р-области и ды­рок в л-области. Это явление называетсяэкстракцией (выведени­ем) неосновных носителей.

8. Вольт-амперная характеристика идеализированного р-n-перехода.Зависимость тока, проходящего через p-n переход, от величины и полярности приложенного к нему напряжения изображают в виде кривой, называемой вольт-амперной характеристикой диода.

На графике ниже изображена такая кривая. По вертикальной оси в верхней части обозначены значения прямого тока Iпр, а в нижней части — обратного тока Iобр.
По горизонтальной оси в правой части обозначены значения прямого напряжения Uпр, а в левой части – обратного напряжения Uобр.

Вольт-амперная характеристика состоит как бы из двух ветвей: прямая ветвь, в правой верхней части, соответствует прямому (пропускному) току через диод, и обратная ветвь, в левой нижней части, соответствующая обратному (закрытому) току через диод.

Прямая ветвь идет круто вверх, прижимаясь к вертикальной оси, и характеризует быстрый рост прямого тока через диод с увеличением прямого напряжения.
Обратная ветвь идет почти параллельно горизонтальной оси и характеризует медленный рост обратного тока. Чем круче к вертикальной оси прямая ветвь и чем ближе к горизонтальной обратная ветвь, тем лучше выпрямительные свойства диода. Наличие небольшого обратного тока является недостатком диодов. Из кривой вольт-амперной характеристики видно, что прямой ток диода Iпр в сотни раз больше обратного тока Iобр.

При увеличении прямого напряжения через p-n переход ток вначале возрастает медленно, а затем начинается участок быстрого нарастания тока. Это объясняется тем, чтогерманиевый диод открывается и начинает проводить ток при прямом напряжении 0,1 – 0,2В, а кремниевый при 0,5 – 0,6В.

Например. При прямом напряжении Uпр = 0,5В прямой ток Iпр равен 50mA (точка «а» на графике), а уже при напряжении Uпр = 1В ток возрастает до 150mA (точка «б» на графике).

Но такое увеличение тока приводит к нагреванию молекулы полупроводника. И если количество выделяемого тепла будет больше отводимого от кристалла естественным путем, либо с помощью специальных устройств охлаждения (радиаторы), то в молекуле проводника могут произойти необратимые изменения вплоть до разрушения кристаллической решетки. Поэтому прямой ток p-n перехода ограничивают на уровне, исключающем перегрев полупроводниковой структуры. Для этого используют ограничительный резистор, включенный последовательно с диодом.

У полупроводниковых диодов величина прямого напряжения Uпр при всех значениях рабочих токов не превышает:
для германиевых — 1В;
для кремниевых — 1,5В.

При увеличении обратного напряжения Uобр, приложенного к p-n переходу, ток увеличивается незначительно, о чем говорит обратная ветвь вольтамперной характеристики.
Например. Возьмем диод с параметрами: Uобр max = 100В, Iобр max = 0,5 mA, где:

Uобр max – максимальное постоянное обратное напряжение, В;
Iобр max – максимальный обратный ток, мкА.

При постепенном увеличении обратного напряжения до значения 100В видно, как незначительно растет обратный ток (точка «в» на графике). Но при дальнейшем увеличении напряжения, свыше максимального, на которое рассчитан p-n переход диода, происходит резкое увеличение обратного тока (пунктирная линия), нагрев кристалла полупроводника и, как следствие, наступает пробой p-n перехода.

9. параметры диодов.Основные характеристики и параметры диодов

§ Диапазон частот диода

§ Пробивное напряжение

Полупроводниковые диоды имеют следующие основные параметры:

§ постоянный обратный ток диода (Iобр) – значение постоянного тока, протекающего через диод в обратном направлении при заданном обратном напряжении;

§ постоянное обратное напряжение диода (Uобр) – значение постоянного напряжения, приложенного к диоду в обратном направлении;

§ постоянный прямой ток диода (Iпр) – значение постоянного тока, протекающего через диод в прямом направлении;

§ постоянное прямое напряжение диода (Uпр) – значение постоянного напряжения на диоде при заданном постоянном прямом токе;

Предельный режим работы диодов характеризуют максимально допустимые параметры – параметры, которые обеспечивают заданную надежность и значения которых не должны превышаться при любых условиях эксплуатации:

§ максимально допустимая рассеиваемая мощность (Рmах);

§ максимально допустимый постоянный прямой ток (Iпр. mах), значение которого ограничивается разогревом р-n-перехода;

§ максимально допустимое постоянное обратное напряжение (Uобр. mах);

§ дифференциальное сопротивление (rдиф);

Общие сведения о БТ. Биполярным транзисторомназывается электропреобразовательный полупроводниковый прибор, имеющий в своей структуре два взаимодействующих p-n-перехода и три внешних вывода, и предназначенный, в частности, для усиления электрических сигналов. Термин “биполярный” подчеркивает тот факт, что принцип работы прибора основан на взаимодействии с электрическим полем частиц, имеющих как положительный, так и отрицательный заряд, - дырок и электронов. В дальнейшем для краткости будем его называть просто - транзистором.

транзистор имеет три области полупроводника, называемые его электродами, причем две крайние области имеют одинаковый тип проводимости, а средняя область - противоположный. Одна из крайних областей транзистора, имеющая наименьшие размеры, называетсяэмиттером(Э). Другая крайняя область транзистора, называемаяколлектором(К), предназначена для собирания потока носителей, эмиттируемых эмиттером. Поэтому коллектор имеет наибольшие размеры среди областей транзистора. Легируется коллектор значительно слабее эмиттера (подробнее вопрос о выборе концентрации атомов примеси в коллекторе рассмотрен ниже). Средняя область транзистора называетсябазой(Б). Она предназначена для управления потоком носителей, движущихся из эмиттера в коллектор. Для уменьшения потерь электронов на рекомбинацию с дырками в базе ее ширинаWБделается очень маленькой (WБ<<Ln), а степень легирования - очень низкой - на 3...4 порядка ниже , чем у эмиттера (NАБ<<N). Между электродами транзистора образуются p-n-переходы. Переход, разделяющий эмиттер и базу, называетсяэмиттерным переходом(ЭП), а переход, разделяющий базу и коллектор, -коллекторным переходом(КП). С учетом резкой асимметрии эмиттерного перехода (N>>NАБ) он характеризуется односторонней инжекцией: поток электронов, инжектируемых из эмиттера в базу, значительно превосходит встречный поток дырок, инжектируемых из базы в эмиттер.

11. Режимы работы транзистора и схемы включения. В зависимости от того, в каких состояниях находятся переходы транзистора, различают режимы его работы. Поскольку в транзисторе имеется два перехода (эмиттерный и коллекторный), и каждый из них может находиться в двух состояниях (открытом и закрытом), различают четыре режима работы транзистора. Основным режимом является активный режим, при котором эмиттерный переход находится в открытом состоянии, а коллекторный - в закрытом. Транзисторы, работающие в активном режиме, используются в усилительных схемах. Помимо активного , выделяютинверсный режим, при котором эмиттерный переход закрыт, а коллекторный - открыт,режим насыщения, при котором оба перехода открыты, ирежим отсечки, при котором оба перехода закрыты. В большинстве электрических схем транзистор используется в качестве четырехполюсника, то есть устройства, имеющего два входных и два выходных вывода. Очевидно, что, поскольку транзистор имеет только три вывода, для его использования в качестве четырехполюсника необходимо один из выводов транзистора сделать общим для входной и выходной цепей. Соответственно различают три схемы включения транзистора: схемы с общейбазой(ОБ),общим эмиттером(ОЭ) иобщим коллектором(ОК). На рис. 3.3 показаны полярности напряжений между электродами и направления токов, соответствующие активному режиму в указанных схемах включения транзистора. Следует отметить, что токи транзистора обозначаются одним индексом, соответствующим названию электрода, во внешней цепи которого протекает данный ток, а напряжения между электродами обозначаются двумя индексами, причем вторым указывается индекс, соответствующий названию общего электрода (см. рис. 3.3).В схеме с общей базой(см. рис. 3.3,а)

входной цепью является цепь эмиттера, а выходной - цепь коллектора. Схема ОБ наиболее проста для анализа, поскольку в ней каждое из внешних напряжений прикладывается к конкретному переходу: напряжениеuЭБприкладывается к эмиттерному переходу, а напряжениеuКБ- к коллекторному

12. принцип работы биполярного транзистора в отсечке. Режим отсечки

Когда напряжение база-эмиттер ниже, чем 0.6V - 0.7V, PN-переход между базой и эмиттером закрыт. В таком состоянии у транзистора отсутствует ток базы. В результате тока коллектора тоже не будет, поскольку в базе нет свободных электронов, готовых двигаться в сторону напряжения на коллекторе. Получается, что транзистор как бы заперт, и говорят, что он находится в режиме отсечки.

13.принцип работы биполярного транзистора в активном режиме.В активном режиме напряжение на базе достаточное, для того чтобы PN-переход между базой и эмиттером открылся. В этом состоянии у транзистора присутствуют токи базы и коллектора. Ток коллектора равняется току базы, умноженном на коэффициент усиления. Т.е активным режимом называют нормальный рабочий режим транзистора, который используют для усиления.

14. эффект усиления мощности.Усиление мощности транзистором осуществляется за счёт преобразования мощности источника питания в полезную мощность, выделенную в полной нагрузке.

Физический механизм этого усиления заключается в следующем. При обратном смещении коллекторного перехода при отсутствии тока эмиттера через коллекторный переход протекал бы только ток, созданный неосновными носителями базы и коллектора, т.е., тепловой ток коллекторного перехода. Однако, если эмиттерный переход смещен прямо и осуществляется инжекция дырок из эмиттера в базу, то при узкой базе значительная часть тока эмиттера, созданного инжектированными дырками (неосновными носителями для базовой области) будет создавать дополнительный ток через коллекторный переход. В идеальном случае дифференциальное сопротивление коллекторного перехода равно бесконечности (тепловой ток перехода не зависит от обратного напряжения на коллекторе). Поэтому ток, создаваемый эмиттерным переходом, можно рассматривать как генератор тока, подключенный к коллекторному переходу. Ток данного генератора задается изменением напряжения на эмиттерном переходе.

Поскольку в идеальном случае сопротивление коллектора бесконечно велико, то к коллектору можно подключать любое по величине конечное сопротивление, и оно не изменит величину тока через коллекторный переход. Тогда на этом сопротивлении нагрузки коллектора можно получить любое желаемое падение напряжения. Но поскольку ток через эмиттер зависит экспоненциально от напряжения на эмиттере и может меняться очень легко и значительно при небольших изменениях напряжения на эмиттере, то это означает, что очень малыми изменениями напряжения на эмиттерном переходе мы можем вызвать значительные изменения напряжения на нагрузке в коллекторной цепи, т.е. добиться большого усиления. В этом и заключается эффект усиления с помощью биполярного транзистора.

Часто при анализе процессов в транзисторе говорят о “транзисторном эффекте”. Под транзиторным эффектом в данном случае следует понимать возможность управления током через обратносмещенный переход с бесконечно большим дифференциальным сопротивлением малым по величине эмиттерным напряжением, создающим управляющий ток. Ток управления (эмиттерный ток или, как мы увидим позже, и базовый ток) может меняться в очень широких пределах заданием малых изменений входного напряжения на переходе эмиттер – база.

15.коэффициенты усиления тока.Основным параметром электронного усилителя является коэффициент усиления К. Коэффициент усиления мощности (напряжения, тока) определяется отношением мощности (напряжения, тока) выходного сигнала к мощности (напряжению, току) входного и характеризует усилительные свойства схемы. Выходной и входной сигналы должны быть выражены в одних и тех же количественных единицах, поэтому коэффициент усиления является безразмерной величиной.

В отсутствие реактивных элементов в схеме, а также при определенных режимах ее работы, когда исключается их влияние, коэффициент усиления является действительной величиной, не зависящей от частоты. В этом случае выходной сигнал повторяет форму входного и отличается от него в К раз только амплитудой. В дальнейшем изложении материала речь пойдет о модуле коэффициента усиления, если нет особых оговорок.

В зависимости от требований, предъявляемых к выходным параметрам усилителя переменного сигнала, различают коэффициенты усиления:

а) по напряжению, определяемый как отношение амплитуды переменной составляющей выходного напряжения к амплитуде переменной составляющей входного, т. е.

б) по току, который определяется отношением амплитуды переменной составляющей выходного тока к амплитуде переменной составляющей входного:

в) по мощности

16. принцип работы биполярного транзистора в насыщении.Иногда ток базы может оказаться слишком большим. В результате мощности питания просто не хватит для обеспечения такой величины тока коллектора, которая бы соответствовала коэффициенту усиления транзистора. В режиме насыщения ток коллектора будет максимальным, который может обеспечить источник питания, и не будет зависеть от тока базы. В таком состоянии транзистор не способен усиливать сигнал, поскольку ток коллектора не реагирует на изменения тока базы.

В режиме насыщения проводимость транзистора максимальна, и он больше подходит для функции переключателя (ключа) в состоянии «включен». Аналогично, в режиме отсечки проводимость транзистора минимальна, и это соответствует переключателю в состоянии «выключен».

17. статические вах бт с оэ.Входные характеристики. При Uкэ=0 и Uбэ>0 оба перехода одинаково включены в прямом направлении (РН), электроны инжектируются в базу как из эмиттера, так и из коллектора. Поэтому при заданном напряжении Uбэ входной ток, определяемый инжекцией дырок из базы в коллектор и эмиттер, а также рекомбинацией электронов в базе, имеет наибольшее значение. При повышении напряжения Uкэ транзистор переходит в АР. Входной ток уменьшается, т.к. прекращается инжекция дырок из базы в коллектор и уменьшается ток рекомбинации из-за снижения заряда электронов в базе. Выходные характеристики. При токе базы, равном нулю, в коллекторной цепи протекает обратный ток, величина которого равна Iкэ0, и выходная характеристика представляет собой характеристику обратно-смещенного перехода. Транзистор в РО в области, расположенной ниже данной характеристики. При наличии входного тока базы и небольшого напряжения |Uкэ|<|Uбэ|, КП открыт и транзистор работает в РН, ток коллектора резко возрастает, что соотв. крутому восходящему участку выходных характеристик. Если |Uкэ|>|Uбэ| транзистор переходи в АР. Рост коллекторного тока замедляется, характеристика идет более полого. Характеристики прямой передачи. Описываются зависимостью . Отклонение их от прямой линии определяется нелинейностью изменения коэффициента передачи тока базы h21б от режима работы транзистора. При напряжении на коллекторе, отличном от 0, характеристики прямой передачи сдвинуты по оси ординат на величину Iкэ0.

Характеристики обратной связи.

При небольших напряжениях Uкэ характеристики имеют восходящий участок, соотв. РН транзистора. Пологий участок соотв. АР работы. С увеличением Uкэ незначительно увеличивается Uбэ. Появляется внутренняя обратная связь, что объясняет эффект модуляции ширины базы.

18.малосигнальные физические модели и параметры биполярного транзистора.Для анализа работы транзистора в усилительных устройствах в активном режиме часто используют физические и формализованные модели транзистора при заданных значениях постоянных напряжений и токов, совокупность которых определяет режим работы транзистора по постоянному току (или так называемую «рабочую точку»), для небольших (малых) изменений переменных токов и напряжений в окрестности этой рабочей точки. Именно для этих малых изменений переменных и строятся малосигнальные модели транзистора. Одной из физических малосигнальных моделей является модель, основой которой является модель Эберса-Молла с двумя источниками тока. На рис. 3.13 показана такая модель, включающая в себя объемные сопротивления полупроводников в областях эмиттера, базы, коллектора rЭ1 , rБ1 , rК1 , а также дифференциальные сопротивления и емкости переходов rЭ , rК , СЭ , СК .


Просмотров 1015

Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2020 год. Все права принадлежат их авторам!