В биполярном транзисторе различают два основных вида емкостей

 

         В биполярном транзисторе различают два основных вида емкостей [1]:

 барьерные емкости р-n-переходов, связанные с неподвижными зарядами ионизованных атомов в области пространственного заряда, Сб. Oни формируются на всех обратносмещенных переходах транзистора СбЭ, СбК, СбП. Уравнения для расчета барьерных емкостей приведены в § 6.3;

 диффузионные емкости р-n-переходов Сд, связанные с подвижным зарядом неосновных носителей, инжектированных открытым переходом в соседнюю область транзистора. Например, открытый р-n-переход база-эмиттер (эмиттерный) ответственен за существование СдЭ и СдК, а коллекторный — за СдК и СдП. На рис.8.3. емкости СдК от инжекции двух переходов объединены в одну, расположенную в базовой области и связанную с суммарным подвижным зарядом электронов.

     Для анализа динамики биполярных схем нужны усредненные значения емкостей транзисторов, поэтому запишем необходимые выражения.

     Усреднение емкостей проводится так:

     Для барьерных емкостей диапазон изменения напряжений при усреднении обычно берется от нуля до максимального обратного напряжения на данном переходе, а для диффузионных емкостей имеет смысл начинать с напряжения отпирания диода  до максимальных прямых напряжений на данном переходе.      Выражение для усредненной барьерной емкости р-n-перехода (6.2) получено в § 6.3.

     Для диффузионной емкости диода

                                                                                        (8.1)                    

где    время жизни неосновных носителей .

      Сравнение формул для Сб и Сд показывает, что для прямых смещений диода экспоненциальная зависимость Сд от напряжения на диоде значительно опережает степенную зависимость Сб. Таким образом, справедливо предположение о существовании при прямом смещении только диффузионной емкости, а при обратном — только барьерной.

     Наличие или отсутствие той или иной емкости в эквивалентной схеме транзистора (рис.8.3) зависит также от режима работы транзистора, в НАР будут отсутствовать все емкости, связанные с инжекцией коллекторного перехода и барьерная емкость эмиттерного перехода, и т.д.

     Конкретные примеры усреднения емкостей нужно рассматривать для узлов определенных схем. Начнем анализ переходных процессов со схемы ЭСЛ, в которой транзисторы работают только в НАР, что упрощает объяснения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector