1 Расчет
входной и выходной
характеристики
транзистора
с использованием
модели Молла
– Эберса.
1.1 Расчет
и построение
выходных
характеристик
транзистора
Исходные
данные:
q
= 1,6*10 –19
Кл – заряд
электрона;
ni
= 1,5*1010 см
–3 –
концентрация,
при температуре
300 К;
А
= 1*10 –6
см2 –
площадь p-n
перехода;
Дnк
= 34 см2/с
– коэффициент
диффузии электронов
в коллекторной
области;
Дрб
= 13 см2/с
– коэффициент
диффузии дырок
в базовой области;
Ln
= 4.1*10 –4
м – диффузионная
длина электрона;
UТ
= 25,8 мВ – температурный
потенциал при
температуре
300 К;
Wб
= 4,9 мм – ширина
базовой области;
Nдб
= 1,1*1016 см
–3 – донорная
концентрация
в базовой области;
Nак
= 3*1017 см
–3 – акцепторная
концентрация
в коллекторной
области;
(1.1)
UЭ
– const
-UК
= 0; 0.01; 0.05; 0.1; 1; 1.5; 2; 3; 4; 5;
Находим
значение IК
, затем меняя
UЭ
, при тех же
значениях UК
находим значения
тока.
Таблица
1.1 – Значения
IК
при разных
значениях UЭ
IК
при UЭ
= 0 В
|
IК
при UЭ
=0.005 В
|
IК
при UЭ
= 0.01 В
|
IК
при UЭ
=0.015 В
|
IК
при UЭ
= 0.02 В
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
8.429e-3 |
5.598e-3 |
0.021 |
0.029 |
0.039 |
0.023 |
0.014 |
0.035 |
0.043 |
0.053 |
6.749 |
0.028 |
0.038 |
0.046 |
0.056 |
0.026 |
0.032 |
0.039 |
0.047 |
0.057 |
0.026 |
0.032 |
0.039 |
0.047 |
0.057 |
0.026 |
0.032 |
0.039 |
0.047 |
0.057 |
0.026 |
0.032 |
0.039 |
0.047 |
0.057 |
0.026 |
0.032 |
0.039 |
0.047 |
0.057 |
0.026 |
0.032 |
0.039 |
0.047 |
0.057 |
По
полученным
данным построим
график зависимости
представленный
на рисунке 1.1
Рисунок
1.1 – Выходная
характеристика
транзистора
1.2 Расчет
и построение
входных характеристик
транзистора
(1.2)
UЭ
= 0; 0.01; 0.02; 0.03; 0.04; 0.05; 0.06; 0.07; 0.08; 0.09
UК
– const
Таблица
1.2 – Значения
тока эмиттера
при различных
значениях UЭ
IЭ
при UК
= 0 В
|
IЭ
при UК
= - В
|
IЭ
при UК
= 0.03 В
|
0 |
-0.026 |
0.057 |
-0.012 |
-0.039 |
0.045 |
-0.031 |
-0.057 |
0.027 |
Продолжение
таблицы 1.2
-0.057 |
-0.084 |
-3.552e-10 |
-0.097 |
-0.123 |
-0.039 |
-0.154 |
-0.181 |
-0.097 |
-0.239 |
-0.265 |
-0.182 |
-0.363 |
-0.390 |
-0.306 |
-0.546 |
-0.573 |
-0.489 |
-0.815 |
-0.841 |
-0.758
|
Для
построения
входной характеристики
нужны значения
тока базы
IБ
= -(IЭ
+ IК
) (1.3)
Таблица
1.3 – Значения
тока базы
IБ
[мА]
|
0 |
0.021 |
-0.070 |
3.954e-3
|
0.025 |
-0.066 |
8.033e-3 |
0.029 |
-0.062 |
0.031 |
0.052 |
-0.038 |
0.070 |
0.091 |
4.754e-4 |
0.128 |
0.149 |
0.058 |
0.213 |
0.233 |
0.143 |
0.337 |
0.358 |
0.267 |
0.520 |
0.541 |
0.450 |
0.788 |
0.809 |
0.719 |
По
значениям токов
и напряжений
построим зависимость
тока базы от
напряжения
UБЭ
представленную
на рисунке 1.2.
Рисунок
1.2 – Входные
характеристики
транзистора
2 Расчет
концентрации
не основных
носителей
Исходные
данные:
Wе
= 3,0 мм – ширина
эмиттерной
области;
Wб
= 4,9 мкм – ширина
базовой области;
Wк
= 5,1 мм – ширина
коллекторной
области;
Х = 10 мм
2.1 В эмиттерной
области:
где
UЭ
= 0,005B
Рисунок
2.1 – График распределения
концентрации
от координат
в эмиттерной
области
2.2 В базовой
области:
UЭ
= 0.005 В; UК
= 1.4 В.
Рисунок
2.2 – График распределения
концентрации
в базовой области
В
эмиттерной
области:
UК
= 1.4
В
Рисунок
2.3 – График концентрации
в коллекторной
области
3
Расчет эффективности
эмиттера
UЭ
= 0,2 В; UК
= 0,1 В
4 Коэффициент
переноса тока
через базу
5 Статический
коэффициент
передачи тока
в схеме с ОБ
где М
– коэффициент
умножения тока
коллектора
6 Статический
коэффициент
передачи тока
в схеме с ОЭ
7 Расчет
барьерной
емкости коллекторного
перехода
где
U0
– пороговое
напряжение
перехода
8
Расчет h
– параметров
Для
вычисления
h –
параметров
используем
характеристики
транзистора
полученные
с использованием
модели Молла
– Эберса.
Рисунок
8.1 – Выходные
характеристики
транзистора
UКЭ
=EK
– IKRH,
EK
= IKRH
+ UКЭ,
ЕК
= 0,057*10+(-5)=4,43
Рисунок
8.2 – Входные
характеристики
транзистора
Воспользуемся
формулами связи
между параметрами
транзистора
при различных
включениях.
9 Дифференциальное
сопротивление
эмиттерного
перехода
10 Расчет
дифферинцеальной
емкости эмиттерного
перехода
11 Расчет
эффекта Эрли
При
UЭ
= const,
концентрация
носителей в
базовой области
становится
функцией
коллекторного
напряжения:
Рисунок
11.1 – Зависимости
концентраций
в базовой области:
1
– в зависимости
от ширины базы,
2 – как функция
от приложенного
UK
12
Расчет и построение
ФЧХ и АЧХ
12.1 ФЧХ
изменяем
0 – 1000 Гц
|
0
|
0.1
10
100
200
500
1000
|
-0.42
-5.465
-21.465
-62.34
-80
-85.2
|
Рисунок
12.1 – ФЧХ
12.2 АЧХ
При использовании
тех же частот
Рисунок
12.1 - АЧХ
СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ
1 Л. Росадо
«Физическая
электроника
и микроэлектроника»
М.: Высш. шк., 1991.-351 с.
с ил.
2 И.П.
Степаненко
«Основы теории
транзисторов
и транзисторных
схем» изд. 3-е,
перераб. и доп.
М., «Энергия»,
1973.-608с. с ил.
3 Б.С.
Гершунский
«Основы электроника»
Киев, «Высшая
школа», 1977, 344с.
Другие работы по теме:
Исследование биполярного транзистора 2
Лабораторная работа 1 Тема: " Исследование биполярного транзистора" Цель: Получение входных и выходных характеристик транзистора. Приборы и элементы: Биполярный транзистор 2N3904, источник постоянной ЭДС, источник переменной ЭДС, амперметры, вольтметры, осциллограф, резисторы.
Изучение работы полевого транзистора
Принцип работы полевого транзистора. Стоковые характеристики транзистора. Причина насыщения в стоковой характеристике полевого транзистора. Устройство полевого транзистора с управляющим p-n-переходом. Инверсия типа проводимости.
Расчет ребристого радиатора
Реферат Тема: "Расчет ребристого радиатора" 2009 Расчёт ребристого радиатора при естественном воздушном охлаждении для транзистора 2Т808А заданной мощности 15 Вт
Исследование полевых транзисторов
ГУАП КАФЕДРА № 25 ОТЧЕТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ должность, уч. степень, звание подпись, дата инициалы, фамилия ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
Исследование биполярного транзистора
Получение входных и выходных характеристик транзистора. Включение биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером. Проведение измерения тока базы, напряжения база-эмиттер и тока эмиттера для значений напряжения источника. Расчет коллекторного тока.
Расчет ребристого радиатора
Методика и характеристика основных этапов расчёта ребристого радиатора при естественном воздушном охлаждении для транзистора 2Т808А заданной мощности 15 Вт. Определение необходимого напора внутри радиатора, температуры среды и коэффициента теплоотдачи.
Расчет усилителя низкой частоты
Реферат Курсовая работа оформлена на 35 страницах машинописного текста, содержит 18 рисунков, 16 источников использованной литературы и 5 приложений.
Расчет усилителя на транзисторе
Министерство образования РФ Уральский Государственный Технический Университет Кафедра Автоматика и управление в технических системах РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ
Расчет усилителя на биполярном транзисторе
Расчетно-графическая работа по курсу электроники. Расчет однокаскадного усилителя. Вариант №25. Задание: Требуется рассчитать однокаскадный усилитель на биполярном транзисторе, схема которого приведена ниже. В этой схеме тип транзистора определяется полярностью заданного напряжения.
Расчет униполярного транзистора
Содержание Стр. 1 Принцип действия полевого транзистора 2 Вольт-фарадная характеристика МОП-структуры 3 Расчет стоковых и стокозатворных характеристик
МОП-транзисторы
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Устройство полевого транзистора. Схемы включения полевого транзистора. Эквивалентная схема полевого транзистора. 4. Параметры полевого транзистора.
Расчет схемной модели кремниевого дрейфового транзистора
Рассчет параметров П-образной эквивалентной схемы транзистора включенного по схеме с ОЭ для НЧ и ВЧ. Зависимость максимальной частоты от напряжения коллектор-эмиттер. Описание технология изготовления дрейфового транзистора, структура n-p-n-перехода.
Основные положения крестьянской реформы
Основные положения реформы Основной акт — «Общее положение о крестьянах, вышедших из крепостной зависимости» — содержал главные условия крестьянской реформы:
Низкочастотный усилитель напряжения
Расчет элементов усилителя напряжения низкой частоты Амплитуда входного сигнала 1 мВ Сопротивление генератора входного сигнала 5 кОм Амплитуда выходного сигнала 5 В
Расчет многокаскадного усилителя
Курсовая работа по усилительным устройствам. ВАРИАНТ № 7 Выполнил ст.гр.04 - 414 Уткин С.Ю. Проверил Харламов А.Н. ЭТАП №1 Исходные данные для расчета .
Расчет RC-генератора на терморезисторе
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ Факультет информационных технологий Кафедра электроники
Низкочастотный усилитель напряжения
Расчет элементов усилителя напряжения низкой частоты по заданным параметрам. Расчет усилительного каскада на транзисторе структуры p-n-p, включенного по схеме с ОЭ по постоянному току (1-ый и 2-ой каскад). Методика определения емкостей элементов.
Электронный ключ на полевом транзисторе
Электронные ключи – элементы, производящие под воздействием управляющего сигнала различные коммутации в импульсных и цифровых устройствах. Схемы электронных ключей на полевых транзисторах. Принцип их работы, схожесть с ключами на биополярных транзисторах.
Полевые транзисторы
Устройство и принцип действия полевого транзистора. Статические характеристики. Полевые транзисторы с изолированным затвором. Схемы включения полевых транзисторов. Простейший усилительный каскад. Расчет электрических цепей с полевыми транзисторами.
Расчет усилителя на биполярном транзисторе
Расчетно-графическая работа по курсу электроники. Расчет однокаскадного усилителя. Вариант №25. Задание: Требуется рассчитать однокаскадный усилитель на биполярном транзисторе, схема которого приведена ниже. В этой схеме тип транзистора определяется полярностью заданного напряжения.
Расчет трансформаторного усилителя
Методика расчета двухкаскадного трансформаторного усилителя мощности, выполненного на кремниевых транзисторах структуры p-n-p, и его КПД. Особенности составления эквивалентной схемы усилителя для области средних частот с учетом структуры транзисторов.
Биотелеметрические сигналы и их калибровка
Калибровка биотелеметрических сигналов электрокардиограмм, псевмограмм для получения количественных сведений об уровне сигналов. Симметричные и несимметричные мультивибраторы на биполярных транзисторах, расчет при заданном напряжении источника питания.
Расчет усилителя низкой частоты
Определение параметров работы двухкаскадного усилителя тока с непосредственной связью, выполненного на германиевых (Ge) транзисторах структуры n-p-n по заданным показателям. Основные расчеты показателей преобразования напряжения, коэффициентов усиления.
Расчет резисторного усилителя тока с непосредственной связью
Расчет параметров усилителя, на вход которого подается напряжение сигнала с заданной амплитудой от источника с известным внутренним сопротивлением. Определение КПД усилителя с общей параллельной отрицательной обратной связью по току и полного тока.
Шокли Уильям
Шокли (Chockley) Уильям Брэдфорд (1910, Лондон - 1989), американский физик. Труды по физике твердого тела и полупроводников.
Підсилювачі на НВЧ - транзисторах.
Лекція 31 . Підсилювачі НВЧ відрізняються від звичайних тим, що треба узгодити вхід-вихід та каскади. Наприклад розглянемо еквівалентну схему транзистора АП-326А: