ЭЦД – Транзистор биполярный силовой (BJT) (инерционный)


`в палитре`	`на схеме`

Блок реализует модель силового биполярного транзистора (BJT). Используется в цепях c элементами библиотеки ЭЦ - Динамика (ЭЦД) 2.0.

Модель биполярного транзистора включает в себя:

нелинейные ёмкости база-коллектор CBC и база-эмиттер CBE;
нелинейный источник тока IC;
сопротивления коллектора RD, эмиттера RS и нелинейное сопротивление базы RB;
p-n-переходы коллектора и эмиттера с соответствующими токами IBCи IBE.

Структурная схема модели биполярного транзистора представлена на рисунке (Рисунок 1).

Рисунок 1. Структурная схема модели биполярного транзистора: а) n-p-n, б) p-n-p.

Токи биполярного n-p-n транзистора определяется по следующим уравнениям (уравнения для p-n-p структуры аналогичны при учете направлений токов и полярности напряжений):

Ток перехода база-коллектор:

Ток перехода база-эмиттер:

Ток источника:

где:

Суммарные ёмкости переходов складываются из диффузионных и барьерных ёмкостей.

Ёмкость база-коллектор: С_BC= G_BC·TR + CJ_BC.

где: G_BC – дифференциальная проводимость база-коллектор.

Барьерная ёмкость база-коллектор в зависимости от напряжения определяется как:

если UBC ≤ FC⋅VJC(T), то

иначе

Ёмкость база-эмиттер: С_BC = CD_BC + CJ_BE.

где: G_BE - дифференциальная проводимость база-эмиттер.

Барьерная ёмкость база- эмиттер в зависимости от напряжения определяется как:

если UBE ≤ FC⋅VJE(T), то

иначе

В модели учитывается зависимость параметров от температуры T (в приведенных ниже уравнениях используется температура в К):

В DC режиме не учитываются инерционные свойства транзистора.

За положительное направление тока стока принято направление от порта «1» к порту «3».

Порты

1 – порт электрической связи (коллектор С);
2 – порт электрической связи (база B);
3 – порт электрической связи (эмиттер E).

Свойства

Тип;
Структура (n-p-n/p-n-p);
Ток насыщения, А (IS);
Коэффициент усиления тока в нормальном режиме в схеме с ОЭ (BF);
Коэффициент эмиссии для нормального режима (NF);
Напряжение Эрли в нормальном режиме, В (VAF);
Ток начала спада зависимости BF от тока коллектора в нормальном режиме, А (IKF);
Коэффициент усиления тока в инверсном режиме в схеме с ОЭ (BR);
Коэффициент эмиссии для инверсного режима (NR);
Напряжение Эрли в инверсном режиме, В (VAR);
Ток начала спада зависимости BR от тока эмиттера в инверсном режиме, А (IKR);
Сопротивление коллектора, Ом (RC);
Сопротивление эмиттера, Ом (RE);
Сопротивление базы (максимальное), Ом (RB);
Минимальное сопротивление базы при больших токах, Ом (RBM);
Ток базы, при котором RB уменьшается на 50% полного перепада между RB и RBM, А (IRB);
Время переноса заряда через базу в активном режиме, сек (TF);
Ток, характеризующий зависимость TF от тока коллектора при больших токах, А (ITF);
Напряжение, характеризующее зависимость TF от смещения база-коллектор, В (VTF);
Коэффициент, определяющий зависимость TF от смещения база-коллектор (XTF);
Время переноса заряда через базу в инверсном режиме, сек (TR);
Емкость коллекторного перехода, Ф (CJC);
Коэффициент плавности коллекторного перехода (MJC);
Контактная разность потенциалов коллекторного перехода, В (VJC);
Емкость эмиттерного перехода, Ф (CJE);
Коэффициент плавности эмиттерного перехода (MJE);
Контактная разность потенциалов эмиттерного перехода, В (VJE);
Коэффициент нелинейности барьерных емкостей прямосмещённых переходов (FC);
Ширина запрещенной зоны, эВ (EG);
Коэффициенты температурной зависимости EG, [TEG1, TEG2];
Температурный коэффициент коэффициентов усиления BF и BR, 1/°С (XTB);
Температурный экспоненциальный коэффициент тока насыщения IS (XTI);
Номинальная температура, °С;
Температура, °С;
Сопротивление утечки перехода, Ом, В;
Имя на схеме;
Ток начала линейности ВАХ, А;
DC режим.

Параметры

Ток коллектора, А;
Ток базы, А.