Устройство для моделирования транзистора Советский патент 1977 года по МПК G06G7/48 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРАНЗИСТОРА

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для моделирования и расчета характеристик биполярных транзисторов.

Известно устройство для моделирования транзистора l,} содержащее резисторы и источники тока. Недостатком этого устройсва явпяются его ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким по технической сущ- ности к изобретению является устройство l2J, содержащее S -сетку и источники тока.

Недостатками этого устройства являют- ся его сложность и сравнительно низкая точность.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение точности модели. роваиия.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит гмит- терно-базовую, квази-нейтральную и коллекторно-базовую модели. Все модели включены в трехмерную сеточную структуру, меж

ду узловыми точками которой подключены резисторы и звенья, выполненные в виде последовательно соединенных эмиттерно-базовой модели, |квази-нейтральных моделей и коллекторно-базовой модели, Каждая пр&дыдущая модель собирательным выводом подключена к иажекционному выводу последующей. Рекомбинационные выводы всех моделей звена объединены и подключены через одни резисторы И -сетки к базовым выходам устройства, с коллекторным выхо дом которого через другие резисторы R -сегки соединены собирательные выводы коллекторно-базовых моделей звеньев, С эмиттерным выходом устройства соединены инжекшюнные Выводы эмиттерно-базовых моделей звеньев. Кроме того, каждая иэ эмиттерно-базовой, квази-нейтральной и коллекторно-базовой моделей содержит два параллельно включенных звена. Каждое звено состоит из параллельно соединенных источника тока, шунтирующих конденсатора и резистора. Одни выводы звеньев объединены и подключены к рекомбинационному выврду модели, а другие через соответстаующие генераторы тока соединены с инжек иионным и собирательным выводами. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема эмиттер о-базовой квазн-нейтральной и коллекторно 6азовой моделей. Устройство содержит эмиттерно-базовую 1, кваэи-вейтральную 2 и коллекторно-базовую 3 модели, резисторы R -сетки 4 и инжекиионный 5, собирательный 6 и рекомбинационный 7 выводы устройства. dxeMa/приведенная на фиг. 2, содержит резисторы 8, ,9, конденсаторы 10, 11 и генераторы тока 12-14. Устройство работает следующим образом. Генератор тока 12 в эмиттерно-базовой модели 1 и генератор тока 13 в коллектор но базоБой модели 3 моделируют рекомбина цию неосновных носителей в области базы, примыкающей соответственно к эмиттерному или коллекторному переходу, рекомбинацию носителей в самом переходе, обратный ток через данный переход, рекомбинацию носителей, генерируемых под действием иэлучений в р-ц-переходе и соседнем с ним участках базы эмиттера или коллектора. Генераторы тока 13 в эмиттерно-базо- вой и квази-нейтральной моделях, а также генератор тока 12 в коллекторно-базовой модели отражают рекомбинацию неосновных носителей в соответствующих участках базы Конденсатор 10 в эмиттерно-базовой модели 1 и 11 в коллекторно-базовой модели отражают накопление заряда в участках базы, граничащих с р - п-переходом, барьерную емкость эмиттерного или коллекторног перехода. Кроме этого, конденсатор 11 в коллекторно-базовой модели отражает накопление носителей в области коллектора. Конденсаторы 1О и 11 в квази-нейтрал ной модели, конденсатор 11 в эмиттернобазовой модели, и конденсатор 10 в ко№лекторно-базовой модели отражают накопление носителей в соответствующих квазинейтральных участках базы. Резисторы 8 и 9 во всех моделях моделируют аффект Эрли и токи утечки. Генераторы тока 14 во всех моделях моделируют диффузионно-дрейфовый ток через соответствующий участок кристалла. Элементы каждой модели - генераторы тока, конденсаторы, резисторы - являются функциями структурно-физических параметров кристалла и напряжений, приложенных к транзистору. Они могут быть определены на основании теории транзистора. Описанное устройство более просто по сравнению с известным и обладает более высокой точностью работы. Формула изобретения i 1. Устройство для моделирования транзистора, содержащее R-сетку, и источники ока, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения точности моделирования, оно содержит эмиттерно-базовую, квази-нейтральную и коллекторно-базовую модели,причем все модели включены в . трехмерную сеточную структуру, между узловыми точками которой подключены резисторы и звенья, выполненные в виде последовательно соединенных эмиттерно-базовой модели, квази-нейтральных моделей и кол.- лекторно-базовой модели, причем предыдущая модель собирательным выводом подключена к инжекционному выводу последующей; /рекомбинационные .выводы всех моделей звена объединены и подключены одни резисторы .R-сетки к базовым выходам устройства, с коллекторным выходом .которого через другие .резисторы В- -сетки соединены собирательные выводы коллекторно-базовых моделей звеньев, а с эмиттерным выходом устройства - инжекционные выводы эмиттерно-базовых моделей звеньев. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, каждая из эмиттернобазовой, квази-нейтральной и коллекторно- базовой моделей содержит два параллельно включенных звена, каждое из которых состоит из параллельно соединенных источника тока, шунтирующих конденсатора и резистора, причем одни выводы звеньев объединены и подключены к рекомбинационному выводу модели, а другие через соответствующие генераторы тока соединены с инжекционным и собирательным выводами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:в 1, Зарубежная электронная техника, № 6, 1972., стр. 5О-53. 2.Чахмахсазян Е. А. и др.Машинный анализ интегральных схем, Сов.радио , стр. 140-147, 150-151, 1974 г. / Поссибнаяаона / //

Ю /А ти8ная /зона / -/