Транзисторов коэффициент

В микросхемах с МОП-транзисторами для защиты от пробоя подзатворного диэлектрика входных транзисторов используются защитные диоды ( 2,36). При этом должно соблюдаться условие

Полевым транзистором принято называть полупроводниковый усилительный прибор, сопротивление которого может изменяться под действием электрического поля. Изменение сопротивления достигается изменением удельного электрического сопротивления слоя полупроводника или изменением объема полупроводника, по которому проходит электрический ток. При этом в работе полевых транзисторов используются различные эффекты, такие,

ИМС динамической логики. В ИМС динамической логики используются высокое входное сопротивление и паразитная емкость затвора, длительно сохраняющие заряд на нем. Нагрузочные транзисторы в этих схемах переключаются синхронно с помощью синхроимпульсов. Свойства МДП-транзисторов используются полностью.

Наиболее полно работа полевых транзисторов описывается семейством выходных статических вольт-амперных характеристик ( 5.33), которые для всех типов полевых транзисторов практически одинаковы. Входные характеристики представляют собой зависимость тока затвора /3 от напряжения затвора Um при ?/«,= = const. Входные характеристики полевых транзисторов на практике используются редко. Они определяются свойствами р-п перехода затвора. Поскольку полевой транзистор работает при обратном напряжении затвора, ток в его цепи очень небольшой /3 = /о, где /о—ток экстракции (см. § 3.4). При прямом смещении транзисторы с р-п затвором не используются, так как в этом режиме резко возрастает ток затвора, а эффективность управления снижается. Для полевых транзисторов используются так называемые передаточные характеристики, которые определяют зависимость /с^Дб'зи) при f/CH=const. На 5.33, г показано построение

При измерении параметров включения и выключения транзисторов используются схемы, показанные на 2.25. При включении транзистор переводится в открытое -состояние коротким импульсом базового тока. При измерении параметров выключения транзистор открыт для постоянного тока базы и запирается импульсом запирающего базового тока, В случае ИЗМСреНИЯ

В производстве высокочастотных транзисторов используются другие технологические приемы, среди которых наибольшее применение находят сплавно-диффузионная и пленарная технология. При сплавно-диффузионной технологии сочетаются методы сплавления и диффузии примесных атомов из навески в исходную

В качестве основных параметров полевых транзисторов используются (/-параметры в уравнениях (13-1) эквивалентного четырехполюсника. В общем случае токи и напряжения в транзисторе — комплексные величины, поэтому в качестве параметров используются полные проводимости, которые для схемы ОИ записываются следующим образом:

В качестве параметров полевых транзисторов используются следующие величины емкостей: Сзио — емкость затвор — исток при разомкнутых по переменному току остальных выводах; входная емкость С11И — это емкость между затвором и истоком при коротком замыкании по переменному току на выходе; выходная емкость С22и> измеряемая между стоком и истоком при коротком замыкании по переменному току на входе, и проходная емкость С12И, измеряемая между затвором и стоком при коротком замыкании по переменному току на входе.

В производстве высокочастотных транзисторов используются другие технологические приемы, среди которых наибольшее применение находят сплавно-диффузионная и пленарная технология. При сплавно-диффузионной технологии сочетаются методы сплавления и диффузии примесных атомов из навески в исходную

В качестве основных параметров полевых транзисторов используются (/-параметры в уравнениях (13-1) эквивалентного четырехполюсника. В общем случае токи и напряжения в транзисторе — комплексные величины, поэтому в качестве параметров используются полные проводимости, которые для схемы ОИ записываются следующим образом:

В качестве параметров полевых транзисторов используются следующие величины емкостей: Сзио — емкость затвор — исток при разомкнутых по переменному току остальных выводах; входная емкость С11И — это емкость между затвором и истоком при коротком замыкании по переменному току на выходе; выходная емкость С22и> измеряемая между стоком и истоком при коротком замыкании по переменному току на входе, и проходная емкость С12И, измеряемая между затвором и стоком при коротком замыкании по переменному току на входе.

Тип транзисторов Коэффициент передачи тока /i2i АИ, Ом UK3 max В 'к max' А Р гк max-Вт ^тах А /гр, МГц

Для полупроводниковых ИМС основным и наиболее универсальным элементом является биполярный транзистор. В большинстве случаев в ИМС используются транзисторы п-р-п-типа. Значения параметров интегральных транзисторов: коэффициент усиления 5=100, граничная частота /т = 300 МГц, максимально допустимое напряжение [/ктах = 40 В.

У большинства транзисторов коэффициент передачи эмиттерного тока Л216 = 0,92 •*• 0,997. Чем ближе коэффициент Й216 к единице, тем лучше усилительные свойства транзистора, т. е. тем сильнее влияет изменение тока эмиттера на величину тока коллектора. Для получения больших значений /г21б нужно, чтобы электронная составляющая тока /э(„) была очень мала по сравнению с дырочной составляющей тока /Э(р), т. е. чтобы концентрация дырок в эмиттере была значительно выше концентрации электронов в базе и чтобы тепловой ток коллекторного перехода /кбо был возможно меньше. Примерная картина перемещения зарядов и рекомбинации носителей в транзисторе показана на 3.23, д.

Для плоскостных транзисторов коэффициент передачи тока ос = 0,92 -=- 0,99. Это означает, что в области базы рекомбинирует соответственно 1—8% основных носителей заряда эмиттера. Число рекомбинирующих в области базы основных носителей заряда эмиттера определяет ток базы /б. В соответствии с этим k = h — IK-

Так как в транзисторах Д/к>А/б, то коэффициент р>1. Обычно для транзисторов коэффициент р колеблется в пределах 10—200. Между коэффициентами аир существует следующая зависимость:

Коэффициент объединения по входу для схем РТЛ, ТЛНС и ЭСЛ зависит от числа входных транзисторов, а для схем РТЛ и от количества резисторов. Поэтому увеличение коэффициента п в схемах данного типа связано со значительным их усложнением. С ростом числа транзисторов увеличивается емкость коллектор — подложка и снижается быстродействие схемы.

Наименьшее значение т\ = 0,15 -f- 0,2 имеют схемы РТЛ и ТЛНС, наибольшее (ц = 0,3 -т- 0,35) — схемы ДТЛ с одним усиливающим транзистором. Кроме того, коэффициент т] в схемах ДТЛ можно увеличить, применив внутреннюю обратную связь. Однако наиболее эффективным способом повышения т) является использование в схемах нескольких усиливающих транзисторов. Такими являются схемы ДТЛ с двумя транзисторами (см. 4.5) и схемы ТТЛ со сложным инвертором (см. 4.10).

симальна для обеспечения заданной стабильности режимов работы транзисторов, а в рабочем диапазоне она может практически отсутствовать или быть малой для получения высокого коэффициента усиления усилителя. Как было показано в 4.4, эффективность отрицательной ОС тем выше, чем больше коэффициент усиления звена, охваченного ОС, т. е. для получения эффективной стабилизации режима транзисторов коэффициент усиления усилителя по постоянному току должен быть по-воз-можности большим. В таких усилителях наиболее стабилен режим первого транзистора, наихудший режим последнего транзистора, который воспринимает дестабилизирующие воздействия всех предыдущих каскадов. Поэтому при проектировании УГС 'основное внимание уделяется проверке изменения режимов выходного каскада, и, если эти изменения не выходят из заданных границ, усилитель в целом оказывается работоспособным и отвечающим предъявляемым к нему требованиям. Расчет .УГС с общей отрицательной ОС по постоянному току целесообразно проводить в следующей последовательности:

Для кремниевых полевых транзисторов с управляемым р-п переходом коэффициент шума колеблется от 0,3 до 0,5 дБ при f=l кГц и R3=\ МОм. У биполярных транзисторов коэффициент шума значительно больше коэффициента шума полевых транзисторов, да и сами шумовые процессы в биполярных транзисторах, возникающие в области внутренней структуры, значительно сложнее, чем у полевых.

Поскольку у современных биполярных транзисторов коэффициент передачи тока Н2\3 в схеме с ОЭ значительно больше единицы, то выражение входного сопротивления каскада с последовательной ОС по току упрощается:

Температурная зависимость р связана в первую очередь с возрастанием времени жизни неосновных носителей заряда в базе транзистора при увеличении температруы. Для большинства биполярных транзисторов коэффициент (3 возрастает по степенному закону с показателем степени от 1 до 2, т.е. p~r-...2.