Портативная акустическая система

Гуманитарные науки

Гуманитарные науки

Биржа студенческих   работ. Контрольные, курсовые, рефераты.

Биржа студенческих
работ. Контрольные, курсовые, рефераты.

Студенческий файлообменник

Студенческий файлообменник

Выполнение 
работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Выполнение работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Занимайтесь онлайн 
        с опытными репетиторами

Занимайтесь онлайн
с опытными репетиторами

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Контрольная по физике Двухкаскадный усилитель с RC-связью Автогенератор прямоугольных импульсов Транзисторный усилитель Математический расчет дальности Wi-fi сигнала Схема замещения полупроводникового диода

Курсовая по электронике Проектирование электронных устройств Типовые задачи

Биполярный транзистор

В программе MICROCAP-5, Pspice и других используется схема замещения биполярного транзистора в виде адаптированной модели Гуммеля-Пуна, которая по сравнению с исходной моделью позволяет учесть эффекты, возникающие при больших смещениях на переходах. Эта модель автоматически упрощается до более простой модели Эберса-Молла, если опустить некоторые параметры. Эквивалентные схемы этих моделей для n-р-n-структуры изображены на рис. П 4.

Рис. П4. Схема замещения биполярного п р-п-транзистора:

а -модель Гуммеля-Пуна;б - передаточная модель Эберса-Молла

Статический режим транзистора.

Режим описывается следующими соотношениями (см. рис. П4, а):

Ib = Ibe1/BF + Ibe2+ Ibc1 Ibe1/BR + Ibc2

Ic = Ibe1/Qb- Ibc1/Qb- Ibc1/BR- Ibc2

Ibe1=IS*[exp(Vbe/(NF*Vt))-1]

Ibe2=ISE*[exp(Vbe/(NE*Vt))-1]

Ibc1=IS*[exp(Vbc/(NR*Vt))-1]

Ibc2=ISC*[exp(Vbc/(NC*Vt))-1]

Qb=Q1*[1+(1+4*Q2)NK]/2

Q1=1/(1-Vbc/VAF-Vbe/VAR)

Q2=Ibe1/IKF+ Ibc1/IKR

Is=ISS*[exp(Vjs/(NS*Vt))-1]

На рис 4 приняты обозначения:

Ib  - ток базы;

Ic - ток коллектора;

Ibe1 - ток коллектора в нормальном режиме;

Ibc1 - ток коллектора в инверсном режиме;

Ibe2 Ibc2 - составляющие тока перехода база-эмиттер, вызванные

неидеальностью перехода;

  IS - ток подложки;

Vbe, Vbc - напряжения на переходе внутренняя база-эмиттер и

внутренняя база-коллектор;

Vbs - напряжение внутренняя база-подложка;

\/bn - напряжение внутренняя база-подложка для режима

квазинасыщения;

Vbx - напряжение база-внутренний коллектор;

Vce - напряжение внутренний коллектор-внутренний эмиттер;

Vjs - напряжение внутренний коллектор-подложка для

NPN-транзистора, напряжение внутренняя

подложка-коллектор для PNP-транзистора или напряжение

внутренняя база - подложка для LPNP-транзистора.

Объемное сопротивление базы Rb характеризуется двумя оставляющими. Первая составляющая RB определяет сопротивление вывода базы и сопротивление внешней области базы, которые не зависят от тока базы Ib. Вторая составляющая RBM характеризует сопротивление активной области базы, находящейся непосредственно под эмиттером; это сопротивление зависит от тока Ib. Объемное сопротивление базы Rb определяется следующими выражениями в зависимости от значения параметра IRB:

ì RBM+(RB-RBM)/Qb  при IRB = ¥;

Rb = í

î RBM+3*(RB-RBM)*(tgX - X)/(X*tg2X) при IRB > 0;

где

X=[(1+14,59025*Ib/IRB)0.5-1]/[2,4317*(Ib/IRB)0.5]

Замечание. В программе PSpice токи, втекающие в транзистор, считаются положительными. Поэтому в активном нормальном режиме в п-р-п-структуре (рис.П4) Ic>0, 1b>0, Ie<0. Для структуры р-л-р все напряжения и токи имеют противоположный знак.

Динамические свойства переходов.

 Они учтены включением в модель емкостей коллектора, эмиттера и подложки, которые имеют диффузионные и барьерные составляющие. Емкость перехода база-эмиттер равна сумме диффузионной (Сtbe) и барьерной (Сjbe) составляющих:

Cbe= Ctbe+Cjbe

где Ctbe+= tf*Gbe;

Gbe = dIbe/dVbe - дифференциальная проводимость перехода база-эмиттер в рабочей точке по постоянному току;

tf = TF*[1 +XTF*(3*x-2*х)*ехр(Vbc/(1,44*VTF))];

x=Ibe1/( Ibe1+ITF);

ì  CJE*(1-Vbe/VJE)-MJE при Vbe£ FC*VJE;

Cjbe = í

î CJE*(1-FC)-(1+MJE)*[1-FC*(1+MJE)+MJE*Vbe/VJE]  при Vbe > FC*VJE;

Емкость перехода база-коллектор расщепляется на две составляющие:

емкость между внутренней базой и коллектором

Сbс = Сtbc + XCJC*Cjbc,

где Сtbc = TR*Gbc,

Gbc=dIbc1/dVbc;

ì CJC*(1-Vbc/VJC)-MJC при Vbx£ FC*VJC;

Cjbc = í

îCJC*(1-FC)-(1+MJC)*[1-FC*(1+MJC)+MJC*Vbx/VJC] при Vbx > FC*VJC;

и емкость между внешним выводом базы и коллектором

ì(1-XCJC)*CJC*(1-Vbx/VJC)-MJC  при Vbx£ FC*VJC;

Cbx = í (1-XCJC)*CJC*(1-FC)-(1+MJC)*[1-FC*(1+MJC)+MJC*Vbx/VJC]

î при Vbx > FC*VJC;

 Емкость коллектор-подложка равна

ì CJS*(1-Vbc/VJS)-MJS при Vjs£ 0;

Cjbc = í

îCJS*(1+MJS*Vjs/VJS] при Vbx > 0;

Режим квазинасыщения.

Этот режим характеризуется прямым смещением перехода внутренняя база-коллектор, в то время как переход наружная база-коллектор остается смещенным в обратном направлении. В расширенной модели Гуммеля-Пуна этот эффект моделируется с помощью дополнительного управляемого источника тока Iepi, и двух нелинейных емкостей, заряды которых на рис. 4, а обозначены Qo и Qw.

Iepi=A1/A2

Где A1=VO*{Vt*[K(Vbc)-K(Vbn)-ln((1+K(Vbc))/(1+K(Vbn)))]+Vbc-Vbn}

A2=RCO*(|Vbc-Vbn|+VO)

Эти изменения вносятся в модель, если задан параметр RCO :

где K(V) = (1 + GAMMA*exp(V /Vt))0.5

Температурная зависимость. Эта зависимость параметров элементов эквивалентной схемы биполярного транзистора устанавливается с помощью следующих выражений:

IS(T) = IS*exp[EG(T)/Vt(T)*(T/Tnom-1)]*(T/Tnom)XTI;

ISE(T) = (ISE/bf)*exp[EG(T)/(NE*Vt(T))*(T/Tnom -1)]*(T/Tnom)XTI/NE

ISC(T) = (ISC/bf)*exp[EG(T)/(NC-Vt(T))*(T/Tnom-1)]*(T/Tnom)XTI/NC

ISS(T) = (ISS/bf)*exp[EG(T)/(NS-Vt(T))*(T/Tnom-1)]*(T/Tnom)XTI/NS

BF(T) =BF*bf,

BR(T)=BR*bf,

bf=(T/Tnom)XTB;

RE(T) =RE*[1+TRE1*(T-Tnom)+TRE2*(T-Tnom)2]

RB(T)= RB*[1+TRB1*(T-Tnom)+TRB2*(T-Tnom)2]

RBM(T) = RBM*[1+TRM1*(T-Tnom)+TRM2*(T-Tnom)2]

RC(T) = RC*[1+TRC1*(T-Tnom)+TRC2*(T-Tnom)2]

VJE(T) = VJE*T/Tnom-3*Vt*ln(T/Tnom)-EG(Tnom)*T/Tnom+EG(T);

VJC(J) = VJC*T/Tnom-3*Vt*ln(T/Tnom) -EG(Tnom)*T/Tnom+EG(T);

VJS(J) = VJS*T/Tnom-3*Vt*ln(T/Tnom) -EG(Tnom)*T/Tnom+EG(T);

CJE(J) = CJE*{1+MJE*[0,0004*(T-Tnom)+1-VJE(T)/VJE]};

CJC(T) = CJC*{1+MJC*[0,0004*(T-Tnom)+1-VJC(T)/VJC]}

CJS(7) = CJS*{1+MJS*[0,0004*(T-Tnom)+1-VJS(T)/VJS]}

KF(T) = KF*VJC(T)/VJC,

AF(T) =AF*VJC(7)/VJC.

EG(T)=E*Go-a*T2/(b+T)

Линейная схема замещения биполярного транзистора

Полевые транзисторы с управляющим р-n-переходом (Junction FET) описываются моделью Шихмана-Ходжеса в соответствии с эквивалентной схемой

Арсенид-галлиевыи полевой транзистор

Расчет автогенератора В качестве задающего генератора в работе используются схемы на биполярном транзисторе с пассивной RC-цепью обратной связи

Расчет спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя Чтобы получить гармоники колебания, вырабатываемого RC- генератором, это колебание следует подать на нелинейный преобразователь. Таким образом, каскадно с генератором включается нелинейный преобразователь. Его цель - исказить гармонический сигнал так, чтобы в составе его спектра появились гармоники с достаточно большими амплитудами.


Схема мостового выпрямителя с фильтром