přednáška 7

E
= konst.
Zpětná napěťová převodní charakteristika:
u
BE
= f(u
CE
) ; i
B
= konst.
BT - statické charakteristiky v zapojení SE
FEKT VUT v Brně ESO / P7 / J.Boušek 10
koncentrace min. nosičů v bázi
uCB1
0wx
uCB1 < uCB2
koncentrace min. nosičů v bázi
0w x
iC
iB
uE uCE
depletiční vrstva
depletiční vrstva
a)
b)
Bipolární tranzistor – Earlyho jev
Přechod BC se rozšiřuje směrem do báze
Efektivní šířka báze se zmenšuje
Výstupní odpor klesá:
Účinnější odsávání nosičů:
proud I
C
roste = vzrůst ß
ββ
ef
CE
E
u
U
−+





1
R
Uu
i
Uu
I
i
CE
ECE
C
ECE
CB
N E
−
+
−
+
+0 α
FEKT VUT v Brně ESO / P7 / J.Boušek 11
Difúze nosičů je řízená velikostí potenciálové bariéry (U
D
- U
BE
):
- řízení napětím je nelineární + závislost na teplotě
- řízení proudem je lineární, teplotní závislost je menší

V obvodové technice s BT řízení proudem !!!!!!!!
Normální režim
Difúze z emitoru
Kolektor odsává
Inverzní režim
Difúze z kolektoru
Emitor odsává
malé saturační napětí velké proudové zesílení
Normální a inverzní režim BT
FEKT VUT v Brně ESO / P7 / J.Boušek 12
Tranzistory BC xxx :
IBopt ∼ 0,1 mA ; UECO ≤ 1 mV.

Průrazné napětí přechodu EB je u všech BT tranzistorů malé (!!!):
- U
BREB
≤ 7V
- velká dotace emitoru (!!!)
BT jako spínač v inverzním zapojení

UMEL FEKT VUT V BRNĚ J.Boušek / Elektronické součástky / P6
3

FEKT VUT v Brně ESO / P7 / J.Boušek 13
Využitelná oblast charakteristik tranzistoru je omezena:

Maximální kolektorovou ztrátou PCmax
(maximální dovolenou teplotou přechodu a chlazení)
Maximálním kolektorovým proudem I
Cmax
(konstrukce struktury tranzistoru, dovolené oteplení)
Maximálním kolektorovým napětím UCEmax
(lavinový průraz kolektoru)



SOA [Safe Operating Area]
- proud v logaritmickém měřítku
- dovolené impulsní přetížení
Mezní parametry bipolárního tranzistoru
FEKT VUT v Brně ESO / P7 / J.Boušek 14
Mezní parametry bipolárního tranzistoru
FEKT VUT v Brně ESO / P7 / J.Boušek 15
Lavinová nárazové ionizace - první průraz:

U
(BR)CBO – přechod BC, odpojený emitor


U
(BR)CEO –
s odpojenou bází U(BR)CEO 0, U
CB
>> U
T
⇒ I
C
= I
CB0

I
C
= 0, U
EB
> 0, U
EB
>> U
T
⇒ I
E
= - I
EB0

Po dosazení:

I
I
CS
CB
NI
−
−
0
1 αα
I
I
ES
EB
NI
−
−
0
1 αα
αN a αI výpočtem z βN a βI

závislost βN na proudu I
C

- pracuje pouze v určitém rozmezí IC
- pro větší rozsah αN βN = f(i
C
) !!!!!!
Ebersův–Mollův model bipolárního tranzistoru
FEKT VUT v Brně ESO / P7 / J.Boušek 24

ENNC
ii α=

ENE
ii −=

( )
ENNB
ii α−= 1
Malý signál (i
c
) : i
c
= I
s
exp(u
BE
/U
T
) ; u
BE
= U
T
ln(i
C
/I
s
).
Zjednodušené modely BT (podle E–M)
Nejjednoduší model
(odhad pracovního bodu)

UMEL FEKT VUT V BRNĚ J.Boušek / Elektronické součástky / P6
5

FEKT VUT v Brně ESO / P7 / J.Boušek 25
Při zpracování malých signálů:
- diody nahradíme jejich diferenciálním odporem
- modeluje funkci tranzistoru v daném pracovním bodě
- pro jiný pracovní bod je nutné parametry modelu změnit

Derivac