Смекни!
smekni.com

Идентификация параметров математических моделей биполярных транзисторов КТ209Л, КТ342Б и полевого транзистора КП305Е (стр. 4 из 5)



Эквивалентные схемы идеализированного транзистора n-p-n типа представлены на рис. 16а и рис. 16б.

11. Биполярный транзистор КТ209Л

Справочные данные

Транзистор кремниевый эпитаксиально-планарный р-n-р маломощный.

Предназначен для работы в усилительных и импульсных микромодулях и блоках герметизированной аппаратуры.

Выпускается в пластмассовом корпусе с гибкими выводами в двух вариантах. Обозначение типа приводится на корпусе.

Масса транзистора не более 0,3 г.


Возможное сечение структуры биполярного р-n-р транзистора показано на рисунке 12а.

Режимы работы, характеристики

Режимы работы транзистора могут быть идентифицированы по карте напряжений, частично представленной на рис. 18, для транзистора р-n-р типа.



Семейство входных характеристик представлено на рис. 19:

Семейство выходных характеристик представлено на рис. 20:



По значениям выходных характеристик определим напряжение Эрли:

Проведем прямые через линейные участки характеристик до пересечения с осью Uкэ, получим значение напряжения Эрли, равное: Uэрли = – 18,2 В.

А также напряжение Эрли можно определить теоретически, по формуле:

, получим: Uэрли = 17 В

Графики прямых передаточных характеристик в активном режиме Iк=f(Iб) и В=f(Iк), где В= Iк/Iб – статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером, соответственно представлены на рис. 21 и 22.


Рис. 21 Прямая передаточная характеристика в активном режиме Iк=f(Iб)


Режим насыщения представлен на рис. 23, 24:


;

;

В полулогарифмическом масштабе для активного режима представлены зависимости тока базы и тока коллектора от напряжения база-эмиттер (рис. 16):

Из рис. 25 графически определим ток насыщения диода база-эмиттер и ток насыщения транзистора. Для чего продлим кривые до пересечения осью ln(Ik),ln(Ib). Получим:

Iтр насыщ = 3,7*10-12 А,

Iэб насыщ = 0,11*10-12 А.

Расчет коэффициентов неидеальности эмиттерного и коллекторного переходов:

1. Эмиттерного перехода:


Из входной характеристики зависимости Ube = f(Ib) выберем кривую при Uke = 3 B. На ней выберем две точки: Ube1 = 0.6 B, Ube2 = 0.65 B и Ib1 = 0.042 A, Ib2 = 0.242 A.

Решая систему уравнений, получим:

n = 1.1

2. Коллекторного перехода:

Из характеристики зависимости Ube = f(Ik) на кривой выберем две точки: Ube1 = 0.65 B, Ube2 = 0.66 B и Ik1 = 0.0085 A, Ib2 = 0.016 A.

Решая систему уравнений, получим:

n = 0.63

12. Биполярный транзистор КТ342Б

Справочные данные:

Транзистор кремниевый эпитаксиально-планарный n-р-n маломощный.

Предназначен для усиления и генерирования сигнала в широком диапазоне частот.

Выпускается в пластмассовом корпусе с гибкими выводами.



Масса транзистора не более 0,3 г.

Возможное сечение структуры данного биполярного транзистора показано на рисунке 12а.

Режимы работы, характеристики

Режимы работы транзистора могут быть идентифицированы по карте напряжений, представленной на рис. 27, для транзистора n-р-n типа:


Семейство входных характеристик представлено на рис. 28:



Семейство выходных характеристик представлено на рис. 29:

По значениям выходных характеристик определим напряжение Эрли:

Проведем прямые через линейные участки характеристик до пересечения с осью Uкэ, получим значение напряжения Эрли, равное: Uэрли = – 0,6В.

А также напряжение Эрли можно определить теоретически, по формуле:

, получим: Uэрли = 0.8В

Графики прямых передаточных характеристик в активном режиме Iк=f(Iб) и В=f(Iк), где В= Iк/Iб – статический коэффициент передачи тока в


схеме с общим эмиттером, соответственно представлены на рис. 30 и 31.

Режим насыщения представлен на рис. 32, 33:

;

;


В полулогарифмическом масштабе для активного режима представлены зависимости тока базы и тока коллектора от напряжения база-эмиттер (рис. 34):


Из рис. 34 графически определим ток насыщения диода база-эмиттер и ток насыщения транзистора. Для чего продлим кривые до пересечения осью ln(Ik),ln(Ib). С помощью метода наименьших квадратов найдем линейные уравнения тока базы и тока коллектора от напряжения база-эмиттер. Получаем:

y(Ik) = 38.5x- 24.7

y(Ib) = 34x – 16

Таким образом:

Iтр насыщ = 1,87*10-14 А,

Iэб насыщ = 1.38*10-14 А.

Расчет коэффициентов неидеальности эмиттерного и коллекторного переходов:

1. Эмиттерного перехода:


Из входной характеристики зависимости Ube = f(Ib) выберем кривую при Uke = 0 B. На ней выберем две точки: Ube1 = 0.65 B, Ube2 = 0.7 B и Ib1 = 0.111 A, Ib2 = 0.429 A.

Решая систему уравнений, получим:

n = 1.47

2. Коллекторного перехода:

Из характеристики зависимости Ube = f(Ik) на кривой выберем две точки: Ube1 = 0.8 B, Ube2 = 0.9 B и Ik1 = 0.021 A, Ib2 = 0.039 A.

Решая систему уравнений, получим:

n = 6.44

Итого получим:

Тип транзистора Тип проводимости Ток насыщения диода Б-Э, А Коэффициент неидеальности диода Б-Э Напряжение Эрли, В Ток насыщения транзистора, А Коэффициент неидеальности транзистора (в уравнении Э-М)
КТ209Л n-p-n 3.7*10-12 1.1 18 0.11*10-12 0.63
КТ342Б p-n-p 1.8*10-14 1.47 0.8 1.38*10-14 6.44

13. Малосигнальные параметры биполярных транзисторов