TRANSISTORIPARAMETRIT

Transkriptio

1 TRANSISTORIPARAMETRIT H. Honkanen Transistorin ominaisuuksien matemaattisen käsittelyn maollistamiseksi on luotu parametrit, jotka kuvaavat transistorin käyttäytymistä. Transistoriparametreja ovat -, r- ja parametrit, näistä: - ja r parametrit ovat BJT:n parametreja parametrit ovat FET:n parametreja parametrit ovat bipolaaritransistorin (BJT ) ominaiskäyrien kulmakertoimia. r parametrit perustuvat puolijoteen fysikaaliseen käyttäytymiseen bipolaaritransistorilla ( BJT ). r parametri yistää tulo- ja muunnoskäyrän. parametrit ovat kanavatransistorin ( FET ) ominaiskuvaajien kulmakertoimia -parametrit parametreissä jokaista käyrää kuvaa oma kulmakerroin. BJT:llään on kolme ( neljä ) ominaiskuvaajaa: - Tulokäyrä - Muunnoskäyrä - Lätökäyrästö - ( Takaisinkytkentäkäyrä, jolla ei ole käytännön merkitystä ) r parametrit r parametri yistää tulo- ja muunnoskäyrän. r parametri vastaa kanavatransistorin parametriä, koska se kertoo suoraan kantajännitteen vaitelun suteen kollektorivirran vaiteluun. parametrit parametreissä jokaisella ominaiskäyrällä on oma parametrinsä. Lätökäyrässä parametri on lisäksi määritetty resistanssi- ja kyllästysalueelle erikseen. Kanavatransistorilla on vain kaksi ominaiskuvaajaa: - Muunnoskäyrä ( Tulokäyrä ) - Lätökäyrästö Koska FET:llä GS-jännite ojaa suoraan Drain virtaa, vastaa parametri BJT:n r parametriä.

2 parametrit: parametreissä olevat alaviitteet kertovat parametrin määreet. Isot kirjaimet tarkoittavat DC parametrejä ja pienet kirjaimet AC parametrejä. e alaviitteenä tarkoittaa yteisemitterikytkentää Tuloresistanssi Virtavavistuskerroin: DC > AC > Lätökonuktanssi : ie oe FE be b c ce I I ( Ω ) C B c b

3 Takaisinkytkentäkerroin : re be ce Dynaaminen resistanssi ( r ): Dynaaminen resistanssi r, yistää tulo- ja muunnoskäyrän, eli se kertoo suoraan kantajännitteen muutoskertoimen kollektorivirtaan. Dynaaminen resistanssi voiaan määritellä myös transistorin fysikaalisen käyttäytymisen perusteella, joten se voiaan määrittää laskennallisesti ilman transistorin ominaiskäyriä. Liikuttaessa transistorin virtakestoisuuen ylärajoilla tulee mukaan vaikuttavana tekijänä myös transistorin sisäiset ( liitos- ja join- ) resistanssit, r e. Tällöin r :n avulla laskettaviin mitoituksiin tulee virettä. tämän vuoksi r :n avulla laskettavat mallit soveltuvat vain kotuullisen pienillä virroilla tapatuvaan käsittelyyn. r T Dynaaminen resistanssi: I F, jossa : UT on lämpöjännite IF on myötäsuuntainen virta ( Ic Ie ) U Lämpöjännite : kt U T, jossa: e elektronin varaus, 1.6 E-19 As e k Bolzmanin vakio, 1.38E-23 VAs/K T Lämpötila ( K ) Vastaavuuksia: Lämpöjännite + 27 C 300 K lämpötilassa : U T 300 K / ( K / V ) 26 mv r ie ie r Tämä vastaavuus on ekä elpompi ajatella konuktanssin ( jotavuus ) avulla: Jos ajatellaan tuloresistanssi ( r i, ie ) jotavuutena, ( G 1 / R ). Kollektorivirtaan ( kollektorin jotavuus ) on kertainen kantapiirin jotavuuteen näen. eli: 1 r m i, jossa: m on myötäkonuktanssi, jota käytetään vain FET:n yteyessä ( 1 / r ),ynaamisen resistanssin käänteisarvo. i on tulokonuktanssi, tuloresistanssin käänteisarvo.

4 parametrit Kanavatransistoreilla käytetään parametrejä, jotka ovat jotavuusarvoja ( G 1 / R ). parametrit ( G Konuktanssi 1 / R ) : s -alaviittenä tarkoittaa yteissourcekytkentää Muunnoskäyrän jyrkkyys: fs m s Jotavuus kyllästysalueella: s os s Resistanssi kyllästysalueella: r s 1 ( ) s Jotavuus resistanssialueella: D Resistanssi resistanssialueella: r ( R, ataleissä ) ( ) ON

5 Linkit: Transistoriasteen mallintaminen Transistoriasteet-BJT Transistoriasteet-FET