Методические указания к практическим занятиям по дисциплине “Общая электротехника и электроника”, страница 11

Решение:

Ширина перехода при обратном смещении увеличивается

где U – приложенное напряжение, N_д – концентрация примесей в высокоомном слое (базе). При напряжении U_кб = 30 В можно пренебречь контактной разностью потенциалов и тогда увеличение ширины перехода будет равняться ширине базы (до прокола базы). Тогда

59. У кремниевого сплавного p-n-p транзистора ширина базы w = 1 мкм, удельное сопротивление базы r_б = 5*10^-3 Ом*м,  удельное сопротивление коллектора значительно меньше. Вычислить напряжение прокола базы.

60. Сплавной транзистор типа p-n-p включен в схему, изображенную на рисунке:

Определить коллекторный ток, если известно, что коэффициент передачи тока эмиттера a = 0,98; обратный ток коллекторного перехода I_кб0 = 10 мкА (при разомкнутом выводе эмиттера).

Решение:

Воспользуемся известным соотношением для токов транзистора в активном режиме

Поскольку цепь базы разорвана, то I_к = I_э. Следовательно

Этот ток обозначается символом I_кэ0 и называется обратным током коллектор – эмиттер при разомкнутом выводе базы.

Подставляя числовые значения, получим:

Этот ток в (1+b) раз больше обратного тока коллектора I_кб0 (при разомкнутом выводе эмиттера). Большое значение тока I_кэ0 снижает устойчивость работы транзистора в схеме с ОЭ и может привести к тепловому пробою. Поэтому при эксплуатации транзисторов не допускается отключение и разрыв цепи базы при наличии напряжения на других электродах.

Кроме того, здесь дан простой и точный способ измерения коэффициента передачи тока эмиттера a. Сначала надо измерить ток коллекторного перехода I_кб0 (включая батарею между коллектором и базой так, чтобы коллекторный переход был смещен в обратном направлении), а затем измерить коллекторный ток I_кэ0, как показано на рисунке. Величина

61. В транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, ток коллектора I_к = 1 мА, ток базы I_б = 20 мкА, обратный ток коллектора                I_кб0 = 10^-8 А. Определить коэффициенты передачи по постоянному току a, b и обратный ток коллектора I_кэ0.

62. Пользуясь схемой замещения Эберса- Молла для транзистора, включенного по схеме ОБ установить зависимость между собственными параметрами и параметрами системы h.

Решение:

Преобразуем исходную модель для исходного сигнала

в схему для режима короткого замыкания на входе, так как параметры

 и  определяется при  

Через параллельное соединение

Приложение

Параметры полупроводниковых материалов

Параметр	Ge	Si	GaAs
Плотность, кг/м3 Атомная масса Плотность атомов, м-3 Диэлектрическая проницаемость Эффективная масса                электронов                       дырок Ширина запрещённой зоны, эВ Подвижность электронов м2/В*с                                 дырок Собственная концентрация носителей, м-3 Собственное удельное сопротивление, Ом*м Коэффициент диффузии, м2/с                  электронов                         дырок	5,32*103 72,6 4,4*1028 16 0,12 0,28 0,72 0,39 0,19 2,5*1019 0,68 9,9*10-3 4,7*10-3	2,33*103 28,1 51028 12 0,26 0,49 1,12 0,14 0,05 1016 2*103 1,3*10-3 1,3*10-3	11 0,07 0,5 1,4 1,1 0,045 1,5*1015 4*106 29*10-3 1,2*10-3

Физические постоянные

Заряд электрона q = 1,6*10^-19 К

Масса свободного электрона m = 9*10^-31 кг

Постоянная Планка h = 6,62*10^-34 Дж*с = 4,14*10^-15 эВ*с

Постоянная Больцмана k = 1,38*10^-23 Дж/град = 0,862*10^-4 эВ/град

Диэлектрическая проницаемость вакуума e₀ = 8,86*10^-12 Ф/м