Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Коэффициент переноса. Фундаментальное уравнение теории транзисторовКоэффициент передачи эмиттерного тока a характеризует изменение коллекторного тока I к при вызвавшем его изменении эмиттерного тока I э. Ток коллектора обусловлен дырками, дошедшими от эмиттерного перехода до коллекторного. Поэтому важны доля дырок, дошедших до коллекторного перехода и нерекомбинировавших в базе, и доля дырочного тока в эмиттерном токе. . (5.9) Зависимость коэффициента инжекции g от параметров биполярного транзистора была получена ранее. Рассмотрим зависимость коэффициента переноса от параметров биполярного транзистора. Из уравнения непрерывности (5.10) следует, что в стационарном режиме . (5.11) Решение дифференциального уравнения (5.11) в общем виде будет иметь следующий вид: . (5.12) Запишем граничные условия для (5.11) исходя из того, что заданы эмиттерный ток J эр = g J э и коллекторное напряжение U к. , (5.13) . (5.14) Найдем коэффициенты А 1 и А 2. Продифференцировав уравнение в решении (5.12) по x, получаем: , с учетом граничных условий (5.13) имеем: , (5.15а) с учетом граничных условий (5.15а) имеем: . (5.15б) Решая совместно уравнения (5.15а, б), находим коэффициенты A 1 и A 2. Затем подставляем A 1 и A 2 в уравнение (5.12) и получаем следующее выражение для распределения концентрации инжектированных дырок р n(х) по базе биполярного транзистора: . (5.16) Последний сомножитель в квадратных скобках уравнения (5.16) всегда меньше единицы. Наконец, разложив гиперболический синус sh (x) и гиперболический косинус ch (х) в ряд при условии x < W << L р, получаем закон распределения дырок р n(х) по базе биполярного транзистора в первом приближении: . (5.17) Выражение (5.17) показывает, что в первом приближении распределение дырок р n(х) по толщине базы линейно. Этот вывод понятен и по физическим соображениям. Поскольку ток в базовой области диффузионный и примерно постоянен по ширине базы (так как рекомбинация мала), градиент концентрации дырок постоянен: . Так как коэффициент переноса , то . Для того, чтобы точно определить коллекторный ток J к, продифференцируем уравнение (5.16) для концентрации дырок р (х) и рассчитаем это выражение при х = W. Тогда . (5.18) Умножив (5.18) на qDS, получаем с учетом того, что гиперболический стремится к единице, . (5.19) Следовательно, коэффициент переноса имеет вид: . (5.20) Уравнение (5.20) является очень важным соотношением для биполярных транзисторов и по этой причине называется фундаментальным уравнением теории транзисторов. Разлагая гиперболический косинус ch (x) в ряд при условии, что x < W, и используя первый член в этом разложении, получаем: . (5.21) Полагая значение W = 0,2 L, получаем: . Таким образом, значение коэффициента переноса будет составлять величину, близкую к единице (отличие не более 2%) при условии, что ширина базы биполярного транзистора W по крайней мере в 5 раз меньше, чем диффузионная длина. Поскольку коэффициент передачи a определяется произведением коэффициентов инжекции g и переноса как , то у сплавных транзисторов, где ширина базы составляет W = 10¸20 мкм, в коэффициенте передачи a главную роль играет коэффициент переноса . У диффузионных транзисторов ширина базы равняется W = (1¸2) мкм и главную роль в коэффициенте передачи a играет коэффициент инжекции g.
|