Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306 A bipoláris tranzisztor.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306 A bipoláris tranzisztor."— Előadás másolata:

1 http://www.eet.bme.hu Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306 A bipoláris tranzisztor II. http://www.eet.bme.hu/~poppe/miel/hu/07-08-10bipol2-2014.pptx

2 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 2 A beépített tér, hatásfokok ► Beépített tér számítása ► Injektálási és transzport hatásfok

3 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 3 A beépített tér számítása A bázisban gradiense van a lyuksűrűségnek A lyukak nem áramlanak Kell legyen egy térerősség, amely az egyensúlyt tartó sodródási áramot kelti!

4 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 4 A beépített tér számítása

5 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 5 A beépített tér számítása PÉLDA Számítsuk ki a bázis beépített poten- ciálját az alábbi adatok ismeretében: N B (0) = 10 17 /cm 3, N B (w B ) = 10 15 /cm 3

6 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 6 Injektálási- és transzporthatásfok Injektálási hatásfok: Transzport hatásfok: vagy emitter hatásfok

7 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 7 Az emitterhatásfok számítása Homogén bázisú tranzisztorral számolunk

8 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 8 Az emitterhatásfok számítása Inhomogén adalékolásnál: Gummel szám

9 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 9 A transzporthatásfok számítása Homogén bázisú tranzisztorral számolunk

10 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 10 Emitter- és transzporthatásfok Számítsuk ki az alábbi adatokkal rendelkező, homogén bázisú tranzisztor emitter- és transzport hatásfokát, valamint áramerősítését! N E = 10 19 /cm 3, w E = 2  m, N B = 4  10 16 /cm 3, w B = 1,5  m, D n =0,0026 m 2 /s, D p = 0,0011 m 2 /s,  n = 10 -6 s. PÉLDA

11 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 11 A tranzisztor üzemmódjai, Ebers-Moll modell

12 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 12 A tranzisztor üzemmódjai Normál aktív Inverz aktív TelítésLezárás EB: nyitva CB: zárva EB: zárva CB: nyitva EB: nyitva CB: nyitva EB: zárva CB: zárva

13 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 13 Az Ebers - Moll modell Helyettesítés a normál aktív beállításban:

14 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 14 Az Ebers - Moll modell Helyettesítés az inverz aktív beállításban:

15 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 15 Az Ebers - Moll modell Telítéses üzemben a két modellt szuperponáljuk:

16 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 16 Az Ebers - Moll egyenletek

17 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 17 Az Ebers - Moll egyenletek

18 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2010-10-13 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 18 Kisjelű helyettesítő képek 2014-10-15 18 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014

19 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 19 A kisjelű működés jellege Munkapont meghatározása

20 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 20 A kisjelű működés jellege AC helyettesítőkép: passzív alkatrészekre,BJT-re Nyitott EB dióda helyettesítése differenciális ellenállással (bázis áramon át nézve), kollektor felől nincs injektált áram Lezárt CB dióda helyettesítése szakadással. Az emitter felől a bázison át injektált áramot modellezi az áramgenerátor.

21 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 21 A helyettesítőképek fajtái 1. Fizikai "kételemes" "háromelemes” "ötelemes" 2. "Fekete doboz" (négypólus) h paraméteres y paraméteres s paraméteres Mindegyikben: FB, FE Előadáson nem tárgyaljuk. Akit érdekel, megtalálja a jegyzetben, ill. a régebbi PPT-kben.

22 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Közös bázisú alapkapcsolás Földelt bázisú kapcsolásként is emlegetik Az emitter árammal nézünk be a bemeneten FB 2014-10-15 22 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014

23 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Közös bázisú alapkapcsolás Bemeneti karakterisztika: Kimeneti karakterisztika: IEIE FB 2014-10-15 23 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 Lásd: Elektronika, ill. jegyzet

24 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Kisjelű fizikai helyettesítőképek Kételemes, FB I E arányosan vezérli I C -t EB dióda nyitva, emitter árammal nézünk be a tr-ba (I En + lyukak) véges bemeneti ellenállás: EB dióda diff. ellenállása CB dióda: lezárt állapotban Ebers-Moll modellbeli dióda szakadással helyettesítve injektált áramot reprezentáló áramgenerátor marad A N helyett  FB 2014-10-15 24 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014

25 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Kisjelű fizikai helyettesítőképek Kételemes, FB FB 2014-10-15 25 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014

26 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Az erősítés folyamata az FB alapkapcsolásban az EB dióda teljes áramával nézünk be az eszközbe az emitter felől FB 2014-10-15 26 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014

27 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Közös emitteres alapkapcsolás Földelt emitteres kapcsolásként is emlegetik Az bázis árammal nézünk be a bemeneten FEFE 2014-10-15 27 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014

28 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Közös emitteres alapkapcsolás Bemeneti karakterisztika: Kimeneti karakterisztika: FEFE 2014-10-15 28 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 Lásd: Elektronika, ill. jegyzet

29 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Kisjelű fizikai helyettesítőképek Kételemes, FE Levezetés FB-ből, l. jegyzet és Elektronika FEFE 2014-10-15 29 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014

30 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke PÉLDA Határozzuk meg az alábbi kapcsolás erősítését és bemeneti ellenállását! Adatok:  = 200, U t = 12 V, U B =6 V, I E = 1 mA, a bázis- osztó árama 0,1 mA. 2014-10-15 30 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 FEFE

31 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 31 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 FEFE

32 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2014-10-15 32 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014 FEFE

33 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke A valóságos tranzisztor: parazita elemek ► Parazita CB dióda ► Soros ellenállások 2014-10-15 33 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014

34 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke A CB parazita dióda hatása Nincs vele szemben emitter, így inverz működésben a kollektorból a bázisba injektált elektronok "elvesznek": romlik az inverz aktív áramerősítési tényező. 2014-10-15 34 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014

35 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke A soros ellenállások Kollektor-kivezetés R CC' csökkentése diszkrét tranzisztoroknál: epitaxiális szerkezet (mint a diszkrét diódánál) IC tranzisztoroknál: eltemetett réteg 2014-10-15 35 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014

36 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke A soros ellenállások Báziskivezetés E C Ez hol van pontosan? R BB' A "belső bázispont" – ésszerű közelítés: R BB' B' B 2014-10-15 36 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014

37 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Kisjelű fizikai helyettesítőképek Háromelemes – bázis soros ellenállása is FBFE 2014-10-15 37 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014

38 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke A kapacitások figyelembevétele T 0 a bázis-áthaladási idő 2014-10-15 38 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014

39 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke A kapacitások figyelembevétele 2014-10-15 39 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008-2014


Letölteni ppt "Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306 A bipoláris tranzisztor."

Hasonló előadás


Google Hirdetések