Зарядоуправляемое моделирование базы

Чтобы получить зарядоуправляемую модель, прежде всего необходимо охарактеризовать токи in(xx) и in(x2) (рис. 2.25), а также входящие в уравнения (2.144) и (2.147). С этой целью проинтегрируем зависимое от времени уравнение непрерывности для электронов (1.24) между значениями х=хj и х=х2. Принимая допущение о незначительных генерации и рекомбинации в базе, получаем

где

- общий заряд избыточных электронов в базе р-типа. В соответствии с квази- статическим допущением распределение концентрации п'в) будет линейным, как показано на рис. 2.25. Это дает нам возможность разделить общий заряд избыточных электронов на две части:

где

и

Заштрихованные треугольные области (рис. 2.25) представляют собой прямой и обратный заряды в базе. Рассмотрим значения токов на границах базы /„(xj) и 1п2) в установившемся режиме. Из соотношений (2.23)-(2.25), (2.154) и (2.155) можно получить

где

- время прохождения базы электронами.

Далее рассмотрим общее переходное состояние, в котором Qb< и Qbr изменяются со временем. Поскольку Qbj пропорционален п'в (^), то любое изменение п'в(х) дает изменение Qbj , но электроны на границе х=хj составляют ток in(xx), следовательно, только они ответственны за изменение во времени заряда Qbj . Это дает возможность записать, что

Точно так же рассуждая, можно ожидать, что in(x2)будет ответственным за любое изменение во времени Qbr, следовательно,

Как видим, соотношение (2.151) действительно удовлетворяется согласно уравнениям (2.158) и (2.159).

Уравнения для зарядоуправляемой модели БТ

Используя (2.158) и (2.159) в уравнениях (2.144) и (2.147), получим уравнения, описывающие квазистатическое состояние БТ:

Эти уравнения могут быть выражены следующим образом: где

a

iF и Тд называются временами переносов носителей через прямо смещенный и обратно смещенный переходы.

Уравнения (2.162) и (2.163) описывают ток эмиттера и ток коллектора в терминах двух специфических зарядов QF и QR. Первый заряд управляется исключительно напряжением база-эмиттер, а второй база-коллектор. Это дает

возможность члены уравнений (2.162) и (2.163) и выразить как

dt dt

и

где

а

Емкости уравнений (2.170) и (2.171) известны как диффузионные емкости переходов.

С этими определениями зарядоуправляемые связи в транзисторе преобразуются в следующую форму:

где

и

где

Зарядоуправляемая связь для тока базы может быть получена из уравнений (2.172), (2.173) и уравнения iB(согласно рис. 2.25). Тогда

где

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >