Расчет схемной модели кремниевого бездрейфового транзистора n-p-n структуры, страница 5

Возрастание коэффициента передачи по току в схеме с ОБ (на графике эта ветвь не показана вследствие возможных математических погрешностей в исследовании зависимостей) происходит по следующей причине: с увеличением тока эмиттера увеличивается напряжение электрического поля в базе и основные носители заряда проходят базу с меньшими потерями, т. е. растет коэффициент переноса и, следовательно, a. Спад графика объясняется тем, что при высоких уровнях инжекции и относительно больших рекомбинационных потерях области базы растет рекомбинационный ток базы, создающий продольное электрическое поле, отклоняющее инжектированные носители заряда за пределы активной области базы. Этот процесс увеличивает потери на рекомбинацию. Отсюда и уменьшение a при дальнейшем росте тока эмиттера. Аналогичное объяснение справедливо и для зависимости коэффициента усиления по току от входного тока (тока базы) для схемы включения с ОЭ.

Рисунок 2.1 – Зависимость α = f(I_э)

Рисунок 2.2 – Зависимость β = f(I_б)

3 ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ СХЕМЫ ТРАНЗИСТОРА

3.1 Эквивалентные схемы транзистора для включения с общим эмиттером

3.1.1 Т-образная эквивалентная схема транзистора на низкой частоте для включения с ОЭ

Рассмотрение транзистора как активного линейного четырехполюсника удобно для расчета электрических схем. Однако оно имеет и ряд недостатков, которые связаны, прежде всего, с тем, что параметры четырехполюсника вводят формально, и каждый из них может отражать влияние сразу нескольких физических процессов. Поэтому получаются сложные зависимости параметров четырехполюсника от режима работы транзистора, от частоты и температуры, чтобы упростить эти зависимости, свойства транзистора при малом переменном сигнале описывают с помощью эквивалентных схем. Под эквивалентной понимают электрическую схему, составленную из линейных элементов электрических цепей (сопротивлений, емкостей, индуктивностей, генераторов тока или напряжения), которая по своим свойствам при данном сигнале (например, при малом переменном) не отличается от реального объекта (транзистора). При расчетах с помощью эквивалентных схем сначала определяют токи и напряжения в самой схеме и затем переходят к каким-то другим параметрам, например параметрам четырехполюсника.

Никакая эквивалентная схема из конечного числа элементов не может быть полностью эквивалентной реальному транзистору, то есть все эквивалентные схемы оказываются приближенными. Чем проще эквивалентная схема, чем меньше она содержит элементов, тем легче ею пользоваться, но обычно тем менее точно она отражает свойства реального транзистора.

По способу построения различают формальные и физические эквивалентные схемы.

По результатам расчёта физических параметров транзистора строим Т-образную эквивалентную схему на низкой частоте (НЧ) для включения с общим эмиттером.

Т-образная эквивалентная схема транзистора на НЧ для включения с общим эмиттером представлена на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 – Эквивалентная схема транзистора на НЧ для включения ОЭ

14

3.1.2 Т-образная эквивалентная схема транзистора на высокой частоте для включения с ОЭ

Т-образная эквивалентная схема транзистора на высокой частоте (ВЧ) отличается от НЧ-схемы лишь диффузионными емкостями эмиттера и коллектора.

Эквивалентная схема транзистора на ВЧ для включения с общим эмиттером представлена на рисунке 3.2

Рисунок 3.2 – Эквивалентная схема транзистора на ВЧ для включения ОЭ

4 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЛАВНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

Технологическая схема изготовления сплавного полупроводникового триода напоминает схему изготовления диода, за исключением того, что в полупроводниковую пластинку производят вплавление двух навесок примесей с двух сторон.

Вырезанные из монокристалла кремния пластинки шлифуют и травят до необходимой толщины. Эти операции являются ответственными, так как получающаяся после вплавления эмиттера и коллектора толщина базы зависит от толщины исходной пластинки, а свойство полупроводникового триода в значительной степени зависят от толщины базы. Поэтому перед вплавлением переходов толщину пластинок тщательно контролируют.