1 Расчет входной  и выходной характеристики  транзистора с  использованием модели  Молла – Эберса. 

1.1 Расчет и  построение выходных характеристик  транзистора 

Исходные  данные: 

• q = 1,6*10 ^–19 Кл – заряд электрона;
• n_i = 1,5*10¹⁰ см ^–3 – концентрация, при температуре 300 К;
• А = 1*10 ^–6 см² – площадь p-n перехода;
• Д_nк = 34 см²/с – коэффициент диффузии электронов в коллекторной области;
• Д_рб = 13 см²/с – коэффициент диффузии дырок в базовой области;
• L_n = 4.1*10 ^–4 м – диффузионная длина электрона;
• U_Т = 25,8 мВ – температурный потенциал при температуре 300 К;
• W_б = 4,9 мм – ширина базовой области;
• N_дб = 1,1*10¹⁶ см ^–3 – донорная концентрация в базовой области;
• N_ак = 3*10¹⁷ см ^–3 – акцепторная концентрация в коллекторной области;

 

           (1.1) 

U_Э  – const 

-U_К = 0; 0.01; 0.05; 0.1; 1; 1.5; 2; 3; 4; 5; 

Находим значение I_К , затем меняя U_Э , при тех же значениях U_К находим значения тока. 

Таблица 1.1 – Значения I_К при разных значениях U_Э 

 

 

По полученным данным построим график зависимости  представленный на рисунке 1.1 

 

Рисунок 1.1 – Выходная характеристика транзистора 

1.2 Расчет и  построение входных характеристик транзистора 

        (1.2) 

U_Э = 0; 0.01; 0.02; 0.03; 0.04; 0.05; 0.06; 0.07; 0.08; 0.09 

U_К – const 

Таблица 1.2 – Значения тока эмиттера при различных  значениях U_Э 

Продолжение таблицы 1.2 
 

 
 
 

Для построения входной характеристики нужны значения тока базы

                                   

  I_Б = -(I_Э + I_К )                                                           (1.3)

Таблица 1.3 – Значения тока базы

 
 
 
 

По значениям  токов и напряжений построим зависимость  тока базы от напряжения U_БЭ представленную на рисунке 1.2. 

 

Рисунок 1.2 – Входные характеристики транзистора 

2 Расчет концентрации  не основных носителей

 

Исходные  данные:

• W_е = 3,0 мм – ширина эмиттерной области;
• W_б = 4,9 мкм – ширина базовой области;
• W_к = 5,1 мм – ширина коллекторной области;
• Х = 10 мм

 

2.1 В эмиттерной  области: 

 

где U_Э = 0,005B 

 
 

Рисунок 2.1 – График распределения концентрации от координат в эмиттерной области 

2.2 В базовой области: 

 

U_Э = 0.005 В;  U_К = 1.4 В. 

Рисунок 2.2 – График распределения концентрации в базовой области 

В эмиттерной области: 

U_К = 1.4 В 

Рисунок 2.3 – График концентрации в коллекторной области 
 
 

3 Расчет эффективности  эмиттера 

U_Э = 0,2 В;  U_К = 0,1 В

4 Коэффициент переноса  тока через базу

 

 

5 Статический коэффициент  передачи тока  в схеме с ОБ

 

 

где М – коэффициент  умножения тока коллектора 

 

 

 

 

6 Статический коэффициент  передачи тока  в схеме с ОЭ

 

7 Расчет барьерной  емкости коллекторного  перехода

 

 

 

где U₀ – пороговое напряжение перехода 

 

 
 

8 Расчет h – параметров 
 

Для вычисления h – параметров используем характеристики транзистора полученные с использованием модели Молла – Эберса. 
 
 

 

Рисунок 8.1 – Выходные характеристики транзистора 

U_КЭ =E_K – I_KR_H, 

E_K = I_KR_H + U_КЭ, 

Е_К = 0,057*10+(-5)=4,43 

Рисунок 8.2 – Входные характеристики транзистора 

 

Воспользуемся формулами связи между параметрами  транзистора при различных включениях. 

9 Дифференциальное  сопротивление эмиттерного перехода

 

10 Расчет дифферинцеальной  емкости эмиттерного  перехода

 

11 Расчет эффекта  Эрли

 

При U_Э = const, концентрация носителей в базовой области становится функцией коллекторного напряжения:

 

Рисунок 11.1 –  Зависимости концентраций в базовой области:

1 – в  зависимости от ширины базы, 2 – как функция от приложенного  U_K 
 
 

12 Расчет и построение  ФЧХ и АЧХ

12.1 ФЧХ

w изменяем 0 – 1000 Гц