Увеличение - коэффициент - передача - ток
Cтраница 2
Ток включения, так же как и напряжение переключения, уменьшается с повышением температуры в связи с увеличением времени жизни носителей и с увеличением коэффициентов передачи токов. [16]
 |
Транзисторный элемент. i а многоэмиттерный. б многоколлекторный.| Транзисторный элемент с диодом Шотки. а схематичное изображение. б эквивалентное представление. [17] |
В качестве эмиттерного слоя многоколлекторного транзисторного элемента ( рис. 4.38 б) используют эпитаксиальный га-слой, а коллекторами служат низкоомные слои я-типа. Для увеличения коэффициента передачи тока от эмиттера к каждому коллектору скрытый и - слой располагают в непосредственной близости от базового слоя ( или даже в контакте с ним), а сами коллекторы имеют малые размеры, их размещают на минимальном расстоянии друг от друга. [18]
 |
Схемы с температурной стабилизацией режима транзистора. [19] |
Если лампа работает при положительном потенциале сетки, в создании тока катода участвует цепь сетки. В этом случае можно сказать, что коэффициент передачи тока от анода к катоду в лампе ал, как и в транзисторе, меньше единицы. Подавая отрицательный потенциал на сетку, тем самым увеличиваем коэффициент передачи тока до единицы. Аналогично этому входное сопротивление транзистора увеличивается с увеличением коэффициента передачи тока до единицы. [20]
Изменение напряжения на коллекторе влияет на коэффициент передачи тока эмиттера. Во-первых, с увеличением напряжения коллектора уменьшается толщина области базы и, следовательно, уменьшается рекомбинация в ней. Из-за этого коэффициент передачи тока эмиттера растет. Во-вторых, с повышением напряжения на коллекторе увеличивается возможность лавинного умножения носителей в коллекторном переходе. Это приводит к росту эффективности коллектора и, следовательно, к увеличению коэффициента передачи тока эмиттера. Особенно сильно возрастает коэффициент передачи при напряжениях коллектора, близких к пробивным. В результате действия обоих факторов коэффициент передачи тока эмиттера может достигать значения, равного 1, и даже превосходить эту величину. [21]
 |
Усилительные каскады с термостабилизацией режима работы транзисторов. [22] |
Но ток IKBO характеризует свойства только коллекторного р - n перехода. В реальных же рабочих условиях напряжение источника питания оказывается приложенным к двум р - n переходам - коллекторному и эмиттерному. При этом обратный ток коллектора течет и через эмиттерный переход и как бы усиливает сам себя. В результате значение неуправляемого, изменяющегося под воздействием температуры тока увеличивается в несколько раз. Увеличение коэффициента передачи тока Ь21э с температурой усиливает этот эффект. [23]
В этом разделе кратко сравним транзисторы с диффузионной и однородной областями базы. В предыдущих разделах было показано, что и коэффициент передачи по току и соответствующая предельная частота выше для транзисторов с диффузионной областью базы. Поскольку проводимости материала по обе стороны коллекторного перехода у этого класса транзисторов при наличии эпитаксиального слоя близки к собственным, то коллекторная емкость приборов оказывается ниже. Экспоненциальное возрастание концентрации примеси в области базы в направлении от коллекторного перехода к эмиттерному в транзисторах с диффузионной базой снижает вероятность эффекта смыкания и обусловливает, следовательно, возможность работы при более высоких напряжениях. Кроме того, этот факт позволяет сузить базовую область, что сопровождается увеличением коэффициента передачи тока и предельной частоты. [24]
При этом оказывается возможным значительное снижение сопротивления в открытом состоянии, несвойственное МДП - транзисторам. Схемотехнически структуру ячейки IGBT можно представить комбинацией двух главных составляющих: управляющего МДП-транзи-стора и биполярного р-п-р-транзистора ( 2.26), соединение которых очень напоминает внутреннюю структуру упоминавшихся в первой главе побистора и каскадного BIMOS-клю-ча. Таким образом, в отличие от МДП-ключа прямое падение напряжения в рассматриваемой структуре, с одной стороны, не может быть меньше, чем пороговое значение диодной составляющей, а с другой стороны, оно пропорционально выходному току, умноженному на значительно меньшее промодулированное омическое сопротивление. Поскольку омическая составляющая расположена в базовой цепи p - n - p - транзистора, величину модуляции можно рассматривать как уменьшенное в SN раз сопротивление эпитаксиального гГ - слоя, где SN - коэффициент передачи базового тока биполярного транзистора. Данное представление прямого напряжения определяет его температурную зависимость, которая складывается из двух противоположных составляющих: отрицательного температурного коэффициента у диодной компоненты и положительного у омической. Как правило, в области рабочих токов, на которые проектируется структура IGBT, результирующий температурный коэффициент является положительным, сохраняя в данном приборе преимущества полевого транзистора. Очевидно, что уменьшения прямых падений напряжения на открытом IGBT можно достигать двумя путями: уменьшением омического сопротивления эпи-таксиальных слоев и увеличением коэффициента передачи тока SN дляр-л-р-транзистора. Первый путь имеет ограничения, связанные с геометрическими размерами л - области, определяющими предельно допустимые напряжения на закрытом ключе. [25]
Страницы: 1 2