Большая техническая энциклопедия
1 2 3 4 6
C J W Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ОБ ОГ ОД ОК ОМ ОП ОР ОС ОТ ОФ ОХ ОЧ ОЩ

Объемное сопротивление - база

 
Объемное сопротивление базы г б практически не зависит от частоты.
Зависимости параметров четырехполюсника, эквивалентного полупроводниковому триоду, от температуры. Объемное сопротивление базы прямо пропорционально ее удельному сопротивлению.
Объемное сопротивление базы определяется геометрией транзистора ( конфигурацией базы в активной и пассивной ее частях), удельным сопротивлением материала базы и сопротивлением базового контакта. При замене распределенного сопротивления базовой области сосредоточенным вносится некоторая погрешность, так как в отдельных участках базы плотность тока и падение напряжения на них различны.
Объемное сопротивление базы г ъ дрейфового транзистора зависит от размеров эмиттерной капли и расположения эмиттера относительно базы.
Объемное сопротивление базы г & изменяется с температурой, поскольку изменяется удельное сопротивление полупроводника. Для кремниевых транзисторов характерно монотонное возрастание r с температурой, для германиевых, как правило, rg имеет максимум при температуре 20 - 70 С.
Объемное сопротивление базы гб модулируется при больших токах эмиттера. Эта модуляция имеет место в первую очередь в активной области базы.
Зависимость статических параметров транзистора от температуры. Объемное сопротивление базы гб меняется с температурой постольку, поскольку меняется удельное сопротивление. Зависимость р ( Т) в общем случае, как известно, нелинейна ( см. § 1 - 9); во многом ока зависит от концентрации примесей в базовом слое. В случае относительно низкоомной базы ( Рб рг), что характерно для кремниевых транзисторов, сопротивление гб монотонно возрастает в рабочем диапазоне температур. В случае германиевых транзисторов база нередко бывает относительно высокоомной ( рб р); тогда сопротивление rg имеет максимум при температуре 20 - 70 С ( рис. 4 - 20), после чего уменьшается, поскольку примесный полупроводник постепенно превращается в собственный.
Моделирующая схема транзистора для СВЧ области.| Модификация Т - образных НЧ схем, учитывающая емкость коллекторного перехода. Объемное сопротивление базы гб определяется справочными данными на транзистор или экспериментальным путем.
Объемное сопротивление базы гб модулируется при больших токах эмиттера. Эта модуляция имеет место в первую очередь в активной области базы.
Модуляция объемного сопротивления базы обусловливает изменение сопротивления диода по мере накопления или рассасывания носителей в базе. Количественно этот эффект характеризуется импульсным сопротивлением диода гя имп и временем установления прямого сопротивления / уст. Импульсное сопротивление представляет собой отношение амплитуды импульса напряжения на диоде к заданному прямому току. Время установления / уот определяется продолжительностью всплеска импульса напряжения на диоде при его отпирании.
Произведение объемного сопротивления базы на емкость коллектора называют постоянной времени цепи обратной связи Гб Ск. Эта величина характеризует обратную связь на высокой частоте и является одним из основных параметров транзистора. Постоянная времени цепи обратной связи определяет максимальную частоту генерации / макс - наибольшую частоту автоколебаний генератора на транзисторе. По существу / макс - это частота, на которой коэффициент усиления по мощности транзистора с согласованными входом и выходом равен единице.
Таким образом, объемное сопротивление базы является одним из факторов, влияющих на изменение выходного сопротивления транзистора с частотой.

Дополняя теоретическую модель объемным сопротивлением базы г б, мы допускаем одну неточность, подменяя распределенное сопротивление базы сосредоточенным, как бы внешним по отношению к триоду.
Эквивалентная схема выхода ( 222. а полная эквивалентная схема. б пересчитанная RC-цепь. Рассмотрим влияние, которое может оказать объемное сопротивление базы г 5 на выходное сопротивление транзистора.
Сильное влияние на частотные свойства транзисторов оказывает объемное сопротивление базы, которое определяется геометрическими размерами базы и концентрацией примесей в ней.
Как будет показано ниже, в линейном приближении объемное сопротивление базы может быть учтено чисто формально при составлении эквивалентной схемы триода.
Полная эквивалентная схема триода с общей базой в режиме малого сигнала. На рис. 1 - 4 последовательно с идеальным триодом включено объемное сопротивление базы гб0, которое не было ранее принято в расчет.
В дальнейшем с увеличением тока все больше сказывается влияние объемного сопротивления базы, а также других процессов, харак - терных для относительно высокого уровня инжекции.
Величина диффузионного сопротивления базы ( без учета эффекта модуляции объемного сопротивления базы) может быть рассчитана следующим образом.
Ясно, что при распределении примесей в базе по экспоненте объемное сопротивление базы будет выше, чем в случае резкого перехода от сильнолегированной области к слаболегированной. Это является недостатком данного закона распределения. Однако этот закон обладает одним интересным положительным свойством, определяющим особенности работы транзистора, обладающего рассматриваемой структурой.
При увеличении обратного тока через диод увеличивается падение напряжения на объемном сопротивлении базы диода. Таким образом, при пробое дифференциальное сопротивление диода стремится к значению, определяемому объемным сопротивлением полупроводника.
При больших токах / э падение входного напряжения определяется в основном объемным сопротивлением базы Гб, поэтому вольт-амперная характеристика на этом участке приближается к линейной. При увеличении отрицательных значений С / КБ кривые смещаются к оси токов. Это смещение характеристики свидетельствует о наличии в транзисторе внутренней обратной связи, обусловленной эффектом модуляции ширины базы.
Другая причина отличия реальной ВАХ от (2.5) обусловлена падением напряжения на объемном сопротивлении базы. Эта причина проявляется при относительно больших токах.
Другая составляющая электрического поля в базе диода является следствием прохождения тока через объемное сопротивление базы.
Наиболее серьезное влияние оказывает барьерная емкость коллекторного перехода, которая через часть объемного сопротивления базы гб оказывается включенной параллельно резистору нагрузки Дн.

В момент изменения направления тока эмиттера происходит изменение полярности падения напряжения на объемном сопротивлении базы от тока эмиттера.
В момент изменения направления тока эмиттера происходит изменение полярности падения напряжения на объемном сопротивлении базы.
Индекс бк указывает на то, что бк отражает воздействие напряжения коллектора на объемное сопротивление базы.
Постепенный процесс распространения концентрации носителей от границ перехода в толщу базы вызывает уменьшение объемного сопротивления базы и увеличение тока базы.
Широкий диапазон электрических характеристик, хорошие высокочастотные свойства, малые величины емкостей и объемного сопротивления базы являются преимуществами дрейфовых транзисторов.
Внутренняя обратная связь по напряжению оказывает большее влияние на работу транзистора, чем изменения объемного сопротивления базы. Поэтому при расчетах изменениями величины rg обычно пренебрегают.
Эквивалентная схема транзистора при включении его по схеме с ОБ ( а и общая схема транзистора как четырехполюсника ( б. Общая ветвь входной и выходной цепей в эквивалентной схеме содержит омическое сопротивление ге, представляющее собой объемное сопротивление базы, учтенное в направлении прохождения базового тока.
Коллекторное сопротивление биполярных транзисторов имеет обычно величину не менее нескольких сотен килоом, тогда как объемное сопротивление базы гз не превышает нескольких сотен ом.
При переключении напряжения с прямого на обратное обратный ток достигает значительной величины, определяемой лишь объемным сопротивлением базы, достаточно малым в этот момент из-за большой концентрации инжектированных носителей. В дальнейшем наблюдается снижение концентрациирп до нуля ( в результате экстракции дырок через переход и ток гд постепенно уменьшается до стационарного значения.
Компоненты обратного тока в кремниевом ( а и германиевом ( б диодах. Первое слагаемое в этом уравнении характеризует поле в базе, возникающее из-за падения напряжения на объемном сопротивлении базы при протекании тока; второе слагаемое определяет поле, появляющееся в результате градиента концентрации основных и неосновных носителей.
Так как протекающий через сопротивление г ток базы представляет собой разностный ток цепей Эмиттера и коллектора, то объемное сопротивление базы связывает по току эти цепи. Для снижения потерь во входной цепи и уменьшения паразитной внутренней обратной связи между выходной и входной цепями желательно уменьшать величину г в. Наоборот, для повышения входного сопротивления величину / б желательно увеличивать.
Временные зависимости - тока базы ( а и тока коллектора ( б при включении транзистора по схеме с общим эмиттером.| Пояснение скачкообразного изменения тока коллектора при изменении направления тока базы. Объяснить эту особенность можно тем, что в схеме с общим эмиттером при включении транзистора падение напряжения на объемном сопротивлении базы создает прямое напряжение для части коллектора, примыкающей к пассивной части базы.

Соотношение (3.92) представляет собой полное значение напряженности электрического поля, включающее поле, связанное с падением напряжения на объемном сопротивлении базы, и поле, обусловленное ЭДС Дембера.
При высоком уровне инжек-ции доля инжектированных в базу дырок в общей концентрации подвижных носителей зарядов оказывается весьма значительной и объемное сопротивление базы может заметно уменьшиться. Это явление называют модуляцией сопротивления базы.
Таким образом, транзистор, предназначенный для работы в диапазоне высоких частот, должен иметь малую толщину базы, малое объемное сопротивление базы и малую емкость коллектора. Эти требования противоречивы: уменьшение толщины базы увеличивает сопротивление гб; уменьшение сопротивления гб ( увеличение концентрации примесей в базе) увеличивает емкость коллекторного перехода Ск. Поэтому предельные частоты бездрейфовых транзисторов обычно относительно низки.
Схема, обеспечивающая режим каскада ОБ.| Простейшая схема, обеспечивающая режим каскада ОЭ. Структура его вполне соответствует обобщенной схеме ( см. рис. 6 - 2), если под сопротивлением RB понимать только объемное сопротивление базы гб. При токах эмиттера до 10 - 50 мА, легко выполняется условие ( 6 - 9) и стабильность будет весьма высокой.
По мере того как постоянная составляющая тока базы возрастает до такого значения, что гь е становится значительно меньше последовательно-включенного сопротивления генератора и объемного сопротивления базы, входные характеристики становятся более-линейными. Таким образом, если искажения, вызываемые нелинейностью входных характеристик, необходима свести к минимуму, транзистор должен работать с низким входным сигналом иди высокой постоянной составляющей тока базы.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11