Главная Случайная страница


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 транзисторов





Коэффициент 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.

Date: 2015-05-05; view: 502; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.007 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию