Вах реального транзистора

1. Напряжение на коллекторном переходе биполярного транзистора влияет на длину базы (эффект Эрли). Следствиями эффекта Эрли являются: а) конечное выходное сопротивление транзистора в нормальном режиме (сопротивление коллекторного перехода); б) внутренняя отрицательная обратная связь; в) прокол базы.

2. Сопротивление коллекторного перехода обратно пропорционально току эмиттера. В схеме ОЭ сопротивление коллекторного перехода в раз меньше, чем в схеме ОБ. Степень проявления эффекта Эрли характеризуется напряжением Эрли.

3. Прокол базы состоит в уменьшении длины базы до нуля. В схеме ОЭ прокол базы является видом пробоя, а напряжение прокола близко к напряжению Эрли и равно произведению сопротивления коллекторного перехода на ток эмиттера.

4. В эквивалентной схеме Эберса-Молла эффекта Эрли может быть учтен сопротивлением коллекторного перехода и генератором э.д.с. обратной связи в цепи эмиттера.

5. Конечное сопротивление базы вызывает эффект оттеснения эмиттерного тока к контакту базы. Этот эффект проявляется, когда падение напряжения на сопротивлении активной базы сравнимо с температурным потенциалом.

6. Коэффициент усиления тока базы зависит от тока эмиттера. При малом токе эмиттера коэффициент усиления снижается вследствие возрастания доли тока рекомбинации в эмиттерном переходе и снижения эффективности эмиттера. При высокой плотности тока эффективность эмиттера снижается вследствие изменения граничного условия на границе базы с эмиттерным переходом, что усугубляется эффектом оттеснения эмиттерного тока. Коэффициент переноса при высокой плотности тока снижается при оттеснении эмиттерного тока к периферии эмиттера вследствие увеличения среднего времени пролета электронов через базу и снижения их времени жизни.

7. Ограничение скорости носителей заряда в базе и в коллекторном переходе увеличивает время их пролета через базу и через коллекторный переход, что приводит к увеличению диффузионной емкости . Степень проявления этого эффекта возрастает с уменьшением длины базы. При высокой плотности коллекторного тока ограничение скорости носителей приводит к заполнению коллекторного перехода и п-коллектора электронами, инжектированными из эмиттера. Этот эффект (эффект Кирка) приводит к резкому увеличению диффузионной емкости и снижению быстродействия транзистора.

8. В планарных транзисторах напряжение пробоя определяется свойствами коллектора, который легирован слабее, чем база. В схеме ОЭ напряжение пробоя существенно ниже, чем в схеме ОБ.

9. В интегральных схемах транзисторные структуры используются для реализации диодных элементов. Минимальное значение диффузионной емкости диода достигается при объединении электродов базы и коллектора

Эквивалентные схемы биполярного транзистора

1. Простейшая эквивалентная схема биполярного транзистора строится на основе модели Эберса-Молла. Эта модель не учитывает зависимости коэффициентов _N и _I от токов через переходы, эффект Эрли и распределенный характер сопротивлений тела базы и коллектора.

2. Малосигнальная эквивалентная схема может быть получена путем линеаризации элементов эквивалентной схемы для большого сигнала. Дополнительные элементы учитывают более тонкие эффекты.

3. Для аналитических расчетов удобно использовать специальные эквивалентные схемы для включения ОБ и ОЭ, в которых управляемый генератор тока зависит от входного тока.

4. Формализованная эквивалентная схема для малого сигнала использует систему h-параметров.

5. Характерные частоты транзистора определяются соотношениями - верхняяя граничная частота в схеме ОБ.

- предельная частота в схеме ОЭ.