Реферат: Расчёт и проектирование маломощных биполярных транзисторов

Величина h_э выбирается в пределах h_э = 10..30мкм, выбираем h_э = 20мкм.

R_э = 20мкм.

Для центрального расположения выводов R_э = R_б , R_б = 20мкм.

5.4 Расчет сопротивлений ЭС и граничных частот

Задача: определение сопротивлений эквивалентной схемы, дифференциальных, диффузионных и омических сопротивлений ЭС транзистора.

Рис. 3. Эквивалентная схема транзистора в схеме с ОБ.

1. Дифференциальное сопротивление эмитера :

(27),

= 1,438889 Ом.

2. Сопротивление базы есть сумма омического сопротивления и диффузионного сопротивлений, а также сопротивления растекания базового контакта :

(28).

Сопротивления можно найти по формуле:

(29),

Для центрального расположения :

(30),

= 26,82607 Ом

Для центральной части выводов эмиттера и базы:

(31),

где = 0.004245Омсм,

= 48,10962 Ом

=74,93569

Диффузионное сопротивление учитывающее внутреннюю обратную связь в транзисторе за счет эффекта Эрли равно:

(32),

= 110,3175

Для сплавно-диффузионных транзисторов << , поэтому не учитывается:

= 36 Ом.

3. Сопротивление коллектора.

Задача: определить диффузионное и омическое сопротивление коллектора.

Для плавного коллекторного перехода:

(33),

где параметр L_ok находится по формуле:

= 9.84 10^-3 см (34),

= 1,932747_* 10^-4 мкм (35),

r_k = 3,232326_* 10⁷ Ом,

= 2,475851 Ом.

4. Граничные частоты .

Определив величины зарядных емкостей переходов и сопротивлений ЭС, зная время пролета базы ННЗ можно найти величину f_a :

f_a = [2p(t_пр + С_зэ r_э + С_зк r_б ^’ )]^-1 (36),

где, r_э =1,438889, С_э =1,677762_* 10^-11

f_a = 103,7305 МГц.

Найдём величину максимальной частоты генерации, воспользовавшись выражением (37):

f_max = (37),

f_max = 150,7364 МГц.

Рассчитаем граничную частоту коэффициента передачи тока в схеме ОЭ по формуле (38)

МГц. (38)

5.5 Расчет обратных токов коллектора

Задача: определить обратный ток коллекторного перехода I_к.обр .

Обратный ток коллекторного перехода состоит из 3^х компонент: теплового тока; тока термогенерации; тока обусловленного рекомбинацией на поверхности базы:

I_к.обр = I_ко + I_ген + I_рек.б (39).

1. Тепловой ток слагается из 2^х компонент:

I_ко = I_коб + I_кок (40).

Здесь токи I_коб и I_кок токи ННЗ, попадающих в переход из областей базы и коллектора соответственно:

(41),

(42).

I_коб = 8,450151_* 10^-9 А,

I_кок = 1,46633_* 10^-7 А,

I_ко = 1,658616_* 10^-7 А.

2. Ток термогенерации коллекторного перехода I_ген при заданном напряжении на коллекторном переходе много больше j_k :

I_ген = (43),

I_ген = 2.63 10^-7 А.

3. Ток поверхностной рекомбинации I_рек.б пропорционален величине поверхности, на которой происходит рекомбинация. В данном случае эту роль играет верхняя часть поверхности диффузионного слоя А_n :

А_n = (p - d) + pd² (44).

Скорость поверхностной рекомбинации S = 900 см/с

(45),

I_рек = 9 10^-8 А.

Далее по формуле (39) находим I_к.обр :

I_к.обр = 7,715074_* 10^-7 А.

5.6 Расчет параметров предельного режима и определение толщины элементов кристаллической структуры

Задача: Определение величины I_kmax или P_kmax , а также толщины кристалла – заготовки и других элементов кристаллической структуры.

1. Определение допустимого значения теплового сопротивления.