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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

20 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 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 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 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 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET

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

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

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 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET

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 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET

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

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 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET FEFE

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

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

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

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 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET

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 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET

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 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor II. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET

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

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

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


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

Hasonló előadás


Google Hirdetések