Сопротивление коллектора

3.   Сопротивление коллектора.

Задача: определить диффузионное и омическое сопротивление коллектора.

Для плавного коллекторного перехода:

 (33),

где параметр L_ok находится по формуле:

 = 9.84 10^-3 см (34),

 = 1,932747_*10^-4 мкм (35),

r_k = 3,232326_*10⁷ Ом,

 = 2,475851 Ом.

4.   Граничные частоты.

Определив величины зарядных емкостей переходов и сопротивлений ЭС, зная время пролета базы ННЗ можно найти величину f_a:

f_a = [2p(t_пр + С_зэ r_э + С_зк r_б^’)]^-1 (36),

где, r_э=1,438889, С_э=1,677762_*10^-11

f_a = 103,7305 МГц.

Найдём величину максимальной частоты генерации, воспользовавшись выражением (37):

f_max =  (37),

f_max = 150,7364 МГц.

Рассчитаем граничную частоту коэффициента передачи тока в схеме ОЭ по формуле (38)

 МГц. (38)

5.5   Расчет обратных токов коллектора

Задача: определить обратный ток коллекторного перехода I_к.обр.

Обратный ток коллекторного перехода состоит из 3^х компонент: теплового тока; тока термогенерации; тока обусловленного рекомбинацией на поверхности базы:

I_к.обр = I_ко + I_ген + I_рек.б (39).

1.   Тепловой ток слагается из 2^х компонент:

I_ко = I_коб + I_кок (40).

Здесь токи I_коб и I_кок токи ННЗ, попадающих в переход из областей базы и коллектора соответственно:

 (41),

 (42).

I_коб = 8,450151_*10^-9 А,

I_кок = 1,46633_*10^-7 А,

I_ко = 1,658616_*10^-7 А.

2.   Ток термогенерации коллекторного перехода I_ген при заданном напряжении на коллекторном переходе много больше j_k:

I_ген =  (43),

I_ген = 2.63 10^-7 А.

3.   Ток поверхностной рекомбинации I_рек.б пропорционален величине поверхности, на которой происходит рекомбинация. В данном случае эту роль играет верхняя часть поверхности диффузионного слоя А_n:

А_n = (p - d) + pd² (44).

Скорость поверхностной рекомбинации S = 900 см/с

 (45),

I_рек = 9 10^-8 А.

Далее по формуле (39) находим I_к.обр:

I_к.обр = 7,715074_*10^-7 А.

5.6   Расчет параметров предельного режима и определение толщины элементов кристаллической структуры  

Задача: Определение величины I_kmax или P_kmax, а также толщины кристалла – заготовки и других элементов кристаллической структуры.

1.   Определение допустимого значения теплового сопротивления.

Тепловое сопротивление R_T связывает перепад температур DT между коллекторным переходом и окружающей средой с мощностью, рассеиваемой в переходе Р_к:

DT = R_T Р_к = R_T U_к I_к (46).

Тепловое сопротивление корпуса R_Tк = 0.1 К/мВт.

Тепловое сопротивление транзисторной структуры R_TСТ:

R_T = R_TСТ + R_Tк (47).

R_T находим из формулы (46)

R_T = DT/ Р_к = 0,783334 К/мВт.

DT = T_k.max – T_окр.ср = 70 – 25 = 45^о.

Из соотношения (47) находим R_TСТ:

R_TСТ = R_T - R_Tк = 0,683333 К/мВт.

2.   Расчет величин теплового сопротивления транзисторной структуры:

R_TСб =  (48),

R_TСб = 0,06578575_*4,16=0,2704 К/мВт.

R_т=R_TCT+ R_ТК = 0,27+0,1=0,37 К/мВт.

5.7   Расчёт эксплутационных параметров