Дата последнего обновления файла 29.09.2017

Устройство транзистора

Транзисторы предназначены для усиления электронных сигналов. Фирмы, специализирующиеся на выпуске монолитных интегральных схем, обычно тщательно разрабатывают для своей продукции несколько типов транзисторных интегральных структур. Затем эти транзисторы применяются в самых различных, как цифровых, так и аналоговых интегральных схемах. Эти же транзисторные структуры могут выпускаться в виде дискретных транзисторов. На рисунке 1 приведено устройство наиболее распространенного интегрального n-p-n транзистора.

Устройство интегрального n-p-n транзистора
Рисунок 1 Устройство интегрального n-p-n транзистора

В этом транзисторе все выводы расположены на одной поверхности полупроводникового кристалла кремния. Цифрой 1 на рисунке 1 обозначен эмиттер транзистора, цифрой 2 — база, а цифрой 3 — коллектор. Цифрой 4 обозначен слой металлизации, а цифрой 5 — изолирующий слой оксида кремния. В интегральных микросхемах транзисторы изолируются друг от друга p областями. Подложка, имеющая p-проводимость соединяется с наиболее отрицательным выводом микросхемы, поэтому при нормальном режиме работы микросхемы, изолирующие p-n переходы будут всегда заперты. По структуре транзистора, приведенной на рисунке 1 можно составить эквивалентную схему транзистора, отображающую наиболее важные элементы схемы транзистора, влияющие на его частотные и усилительные свойства. На рисунке 2 приведена эквивалентная схема интегрального n-p-n транзистора.

Эквивалентная схема интегрального n-p-n транзистора
Рисунок 2 Эквивалентная схема интегрального n-p-n транзистора

На этой схеме влияние изолирующего p-n перехода отображено параллельным сопротивлением сопротивления RКП и CКП. Усилительные свойства транзистора моделируются генератором тока, ток которого определяется по формуле:

Формула усиления транзистора по току

Сопротивление эмиттерного перехода rЭ в данной эквивалентной схеме можно определить по формуле:

Формула сопротивления эмиттерного перехода

где Iэ — ток эмиттера;
     Формула определения температурного потенциала — температурный потенциал;
     k — постоянная Больцмана;
     T — температура, выраженная в градусах Кельвина;
     q — заряд электрона.

Для температуры 25 С° = 300 K° температурный потенциал φT = 26 мВ. Для усилителей, смесителей частоты, аналоговых умножителей, реализованных на биполярных транзисторах, температурный потенциал φT является важнейшим параметром, позволяющим рассчитать входные и выходные сопротивления этих блоков.

Литература:

  1. Титце У. Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с нем. — 12-е издание. М.: Додэка XXI, 2015. - 1784
  2. П. Хоровиц, У. Хилл Искусство схемотехники: Пер. с англ. - 7-е издание. - М.: БИНОМ. - 2016. - 704 с.
  3. Зааль Р. Справочник по расчету фильтров: пер. с нем. — М.: Радио и связь, 1983.
  4. Ханзел Г. Е. Справочник по расчету фильтров: пер. с англ. под ред. А.Е. Знаменского — М.: Сов. Радио, 1974.
  5. Зааль Р. Справочник по расчету фильтров: пер. с нем. — М.: Радио и связь, 1983.

Вместе со статьёй "Схемы пассивных фильтров" читают:

Понятие ФНЧ-прототипа
http://digteh.ru/Sxemoteh/filtr/Prototip/

Аппроксимация АЧХ фильтров
http://digteh.ru/Sxemoteh/filtr/Approks/

Схемы активных RC фильтров
http://digteh.ru/Sxemoteh/filtr/RC/

Керамические фильтры СВЧ
http://digteh.ru/Sxemoteh/filtr/Ceramic/

Фильтры на переключаемых конденсаторах
http://digteh.ru/Sxemoteh/filtr/SW_C/




Автор Микушин А. В. All rights reserved. 2001 ... 2017

Предыдущие версии сайта:
http://neic.nsk.su/~mavr
http://digital.sibsutis.ru/

Поиск по сайту сервисом Яндекс

Поиск по сайту сервисом ГУГЛ

Рейтинг@Mail.ru


Яндекс.Метрика
Rambler's Top100