ЭЦД2 - Транзистор биполярный силовой (BJT, инерционный)

в палитре на схеме

Назначение

Блок используется для моделирования силового биполярного транзистора (BJT).

Описание

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 IBC и IBE

Структурная схема модели биполярного транзистора представлена на рисунке 1.



Рис. 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: СBC= GBC·TR + CJBC.

где: GBC – дифференциальная проводимость база-коллектор.

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

если то

иначе

Ёмкость база-эмиттер: СBC= CDBC + CJBE.

где: GBE – дифференциальная проводимость база-эмиттер.

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

если 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 токов принято направление от порта «1» или «2» к порту «3».

Свойства

Название Имя Описание (опционально)
Тип Type Текстовое описание, удобное для работы с каталогом оборудования. Рекомендуется указывать марку транзистора и, при необходимости, дополнительную информацию, например напряжение, ток.
Структура Structure Значения:
  • 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
Ток насыщения утечки перехода база-эмиттер, А ISE
Коэффициент эмиссии тока утечки перехода база-эмиттер NE
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
Ток насыщения утечки перехода база-коллектор, А ISC
Коэффициент эмиссии тока утечки перехода база-коллектор NC
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] TEG Массив из 2-х элементов
Температурный коэффициент коэффициентов усиления BF и BR, 1/°С XTB
Температурный экспоненциальный коэффициент тока насыщения IS XTI
Номинальная температура, °С Tnom
Температура, °С T
Сопротивление утечки перехода, Ом RL
Ток начала линейности ВАХ, А Iexplim
DC режим DCmod Значения: Да/Нет

Параметры

Название Имя Описание (опционально)
Ток коллектора, А Ic_par
Ток базы, А Ib_par

Порты

Имя Описание Тип линии связи
Входные порты
Блок не имеет входных портов.
Выходные порты
Блок не имеет выходных портов.
Ненаправленные порты
1 Порт для подключения блока к электрической цепи. Коллектор Электрическая
2 Порт для подключения блока к электрической цепи. База Электрическая
3 Порт для подключения блока к электрической цепи. Эмиттер Электрическая

Примеры

  • Demo\Электрика\ЭЦ-Динамика v 2\Полупроводниковые приборы\Транзистор биполярный\BJT npn (dc mode).prt
  • Demo\Электрика\ЭЦ-Динамика v 2\Полупроводниковые приборы\Транзистор биполярный\BJT npn (switch mode).prt