Расчет биполярного транзистера

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

КОНСТРУИРОВАНИЕ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ РАДИОАППАРАТУРЫ (КУДР)

РАСЧЕТ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА

Пояснительная записка к расчетной работе по дисциплине

«Физика полупроводниковых структур»

Вариант - 11

Преподаватель:Выполнил:

профессор каф. КУДР студент гр. 233-2

_______В. Ф. Агафонников______В.М. Кобзев

«___»___________2015 г.«___»___________2015 г.

ТОМСК 2015

1. Исходные данные к расчету

Все вычисления проводились с помощью программного пакета MathCAD.

Структура p-n-p транзистора

РАСЧЕТ б

РАСЧЕТ г

Зависимость удельного сопротивления Ge, Si, GaAs от концентрации примеси

Из рисунка определяем:

Зависимость подвижности дырок и электронов от концентрации примеси в Ge

Из рисунка находим:

г вычисляем по формуле:

РАСЧЕТ в

Находим площадь эмиттерного перехода

Берем из справочника:

Вычисляем в по формуле:

РАСЧЕТ бi

Для транзисторов p-n-p типа

Вычисляем напряжение пробоя

Вычисляем М по формуле (для транзисторов p-n-p типа n=3):

Рассчитываем б* :

По формуле находим бi:

И вычисляем б:

РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭМИТТЕРА

РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ БАЗЫ

РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОРА

ВЫЧИСЛЕНИЕ ДИФФУЗИОННЫХ ЕМКОСТЕЙ

ВЫЧИСЛЕНИЕ БАРЬЕРНЫХ ЕМКОСТЕЙ ПЕРЕХОДОВ

эмиттер сопротивление коллектор частота

Вычисляем площадь коллекторного перехода:

Находим концентрацию дырок, инжектируемых из эмиттера в базу:

ВЫЧИСЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ УСИЛЕНИЯ

Для транзисторов p-n-p типа

ВЫЧИСЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАЦИИ

ВЫЧИСЛЕНИЕ ОБРАТНЫХ ТОКОВ

ОБРАТНЫЕ ТОКИ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ОБЪЕМНОЙ РЕКОМБИНАЦИЕЙ

Вычислим проводимости для всех областей:

ОБРАТНЫЕ ТОКИ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ РЕКОМБИНАЦИЕЙ

ТОК ГЕНЕРАЦИИ В ЗАПОРНОМ СЛОЕ КОЛЛЕКТОРА

РАСЧЕТ ЗАВИСИМОСТИ B=f(Iэ)

Данные для построения графика

По табличным данным строим график

Зависимость коэффициента усиления по току в схеме с ОЭ B=f(Iэ)

РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ, РАССЕИВАЕМОЙ КОЛЛЕКТОРОМ

Для германиевых приборов максимальная температура перехода Тмакс=85 - 1000 С. Выбираем Тмакс=950 С; тогда максимальная мощность рассеиваемая коллектором равна

,

где Ткорп - температура корпуса транзистора.

Выбираем для транзистора конструкцию в универсальном корпусе с тепловым сопротивлением RT=4000 С/Вт.

Максимальная рассеиваемая мощность будет зависеть от температуры корпуса. При температуре корпуса 200 С она определится из выражения

.

С повышением температуры корпуса предельная рассеиваемая мощность падает.

Зависимость максимальной рассеиваемой мощности от температуры корпуса транзистора

РАСЧЕТ h-ПАРАМЕТРОВ

 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ УРОВНЯ ФЕРМИ

в области эмиттера(3000К)

в области базы

в области коллектора

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе данной расчетной работы были вычислены основные параметры германиевого транзистора p-n-p типа и сделаны выводы по зависимостям наиболее важных из них от тока эмиттера.

Коэффициент усиления по току зависит от уровня инжекции. При низком уровне инжекции в базе возникает встроенное электрическое поле (из-за дрейфовой составляющей тока), которое перебрасывает дырки из эмиттера в базу, при этом увеличивается диффузионная длина дырок и, следовательно, увеличивается коэффициент переноса. Но при более высоких уровнях инжекции на коэффициент переноса начинает действовать эффект уменьшения.

Сопротивление эмиттера при увеличении тока уменьшается, как и следует из зависимости.

С ростом тока эмиттера в ОПЗ коллекторного перехода вливаются подвижные дырки, что приводит к уменьшению сопротивления коллекторного перехода.

С ростом температуры увеличивается концентрация неосновных носителей в полупроводнике, что ведет к увеличению обратного тока коллекторного перехода.

Размещено на Allbest.ru