Моделирование интегрального биполярного транзистора

Необходимо рассчитать параметры математических моделей транзисторных структур проектируемой интегральной схемы и построить на основе этих параметров статические и динамические характеристики транзистора и зависимости параметров от режимов (в частности коэффициента передачи по току базы) для дальнейшего схемотехнического моделирования базовых ячеек проектируемой ИС. Определить оптимальный режим работы транзистора.

Расчет параметров модели транзистора на основании аналитических выражений, полученных из рассмотрения физических процессов в структуре транзистора в некоторых приближениях (интегральных соотношениях зарядов в транзисторной структуре).

Экстракция параметров SPICE-модели транзистора из характеристик (статических и динамических) транзистора, полученных в результате физико-топологического моделирования с помощью программного комплекса ISE TCAD, сопоставление с полученными аналитически параметрами и заключением о применимости используемых приближений.

В качестве модели биполярного транзистора используется модель Гуммеля-Пуна (рис.3). Данная модель основана на интегральных соотношениях для зарядов в базе и связывает такие внешние характеристики транзистора как напряжение и ток с зарядом в базе [2]. Модель способная описать три важных эффекта второго порядка:

. рекомбинацию в области объемного заряда эмиттерного перехода при малых напряжения смещения эмиттер-база;

. снижение коэффициента усиления по току, наблюдаемое при больших токах;

. влияние расширения области объемного заряда (эффект Эрли) на ток связи между эмиттером и коллектором.

Эти эффекты второго порядка вызывают отклонение реальных характеристик приборов от идеальных.

Рис. 4.1. Схема замещения транзистора в модели Гуммеля-Пуна.

Токи транзистора в статическом режиме описываются следующими выражениями:

Еще статьи по теме

Разработка системы управления импульсным стабилизатором напряжения на основе двухтактного преобразователя
Преобразователь со средней точкой первичной обмотки трансформатора показан на рис. 1.1. Рисунок 1.1 - Преобразователь со средней точкой первичной обмотки В рассматриваемой схеме преобразователя все элеме ...

Проектирование цифрового устройства
В настоящее время в нашей жизни появляется все больше и больше цифровых устройств, которые выполняют достаточно широкий ряд функций. Эти устройства - калькуляторы, программаторы, различные счетчики сигнало ...

Главное меню

© 2020 / www.techsolid.ru