Модель биполярного транзистора Советский патент 1982 года по МПК G06G7/62 

Изобретение относится k радиоэпектроннке, точнее к исследованяю и взмереHtoo параметров транзисторов, н может быть использовано для анализа работоспособности радиоэлектронных устройств в условиях пониженной температуры. Известно, что под действием температуры у бтсвшрных транзисторов в той или иной степени изменяются все парамет ры, однако практическое значение, как правило, имеют три из них, а именно: коэффшшент передачи токаЪ , напряжение :на эмиттерном переходе Ug и обратный ток коллекторного перехода %ро . Х рактер изменения указанных параметров от температуры различен. Коэффициент передачи токаБ в схеме с обшим эмиттером у кремниевых транзисторов может изменяться в интервале темщератур .от -6О до +150 С,, причем при понижеивоес тёмл&рётуры В уменьшается. Температурная зависимость напряжения на эмитте яюм , Переходе ОБ9 почти линейна и характере зуется стрипательньп. коэффнциенчгом t 2 мв/град. При снижении температуры на напряжете на эмиттерном переходе увеличивается на величинудКе -йТ°. 3 Известно устройство для моделирования полупроводникового элемента, содержащее операционные усилители переменный резистор и транзистор. Данное устройство позволяет моделировать изменение коэффшшента передачи тока транзистора l . Недостатком этого устройства является то, тго точность моделирования определяется точностью совпадения парноподобных транзисторов. Кроме того, устройство характеризуется невозмояогостью . одновременного изменения входного сопротивления и коэффициента передачи тока транзистора. Наиболее близкой по технической сущности к предпага июму является модель биполярного транзистора, вкяючакщая в себя основной и вспомогательный транзИстсры, в базовые цепи которых включен

переменный резистор, базы основного транзистора и коллектор вспомогательного соединены между собой и образуют базу модели, объедин арсые эмиттеры транзисторов служат sfwWTTepoM модели, а коллектором является ксетлектор основного транзистора |.2J .

Недостатком данного устройства является невозможность смещения входных характеристик транзистора, что не позволяет моделировать изменение напряжения на эмиттерном переходе Ucg при пониженной температуре.

Цель изобретения - возможность получения входных характеристик транзистора, соответствующих пониженной температуре.

Поставленная нель достигается тем, что в модель, содержащую два транзистора, базовые выводы которых соединены через переменный резистор, коллекторный вывод первого транзистора объединен с базовым вывоаом второготранзистора И является базовым выводом модели, эмиттерные выводы обоих транзисторов объединены, а коллекторН1)1Й вывод BTOporo транзистора является коллекторным выводом модели, дополнительно введен диод, анод которого соединен с объединенными эмиттерными выводами транзисторов, а катод является эмиттерным выводом модели.

На чертеже представлена схема температурной модели биполярного транзистора.

Модель состоит из транзистора 1, в базовую цепь которого включен перемен- ный резистор 2, одновременно включе№ный в базовую цепь транзистора 3, эмиттеры транзисторов. 1 и 3 соединены с анодом диода 4, катод которого является эмиттером модели 3, коллектор транзистора 1 соединен с базой транзистора 3 и их общая точка является базой модели р , коллектором модели К является коллектор транзистора 3.

Модель работает следующим образом,

Транзистор 1 совместно с резистором

2служит для моделирования уменьшения коэф4ш1Иента передачи пО току В при уменьшении температуры. Базовый ток модели является суммой трек токов 1 ii,

IИ IF Промежуток коллектор - эмиттер транзистора 1 представляет собой генератор тока, величина которого зависит от Ig и, следовательно, от величины со. проТйвления резистора 2.Таким образом, прт подаче в базу модели тока величина коллекторного тока транзистора

3таТсже зависит от вешгшны сопротивления резистора 2, Отношение 1,, к )g есть коэффитшент передачи тока Б модели. При величине сопротивления резистора 2 R-тгоотоки Ig- и )ц стремятся к нулю, следовательно, ) g - и Б модели равен значению коэффициента В транзисто ра 3.

При уменьшении R ток базы транзистора 3 по сравнению с током базы модели уменьшается, следовательно, уменьшается и Vi что со стороны внешних зажимов модели эквивалентно уменьшению Ъ .

Гермйниевый диод 4,, включенный в эмиттерную цепь транзистора 3 создает дополнительное падение напряжения между базой и эмиттером модели и тем самы имитирует увеличение напряжения Ug модели транзистора при дискретном понижении температуры.

Предлагаемая модель позволяет производить оценку работоспособности РЭА при пониженной температуре, не проводя климатических испытаний в камере холода, что снижает стоимость проведения эксперимента и сокращает время его проведения.

Формула изобретения

Модель биполярного транзистора, содержащая два усилительных транзистора, базовые выводы которых соединены через переменный резистор, коллекторный вывод первого усилительного транзистора объединен с базовым вьгоодом второго усилительного транзистора и является базовым выводоц модели, эмиттерные выводы обоих усишггельных транзисторов объединены, а коллекторный вывод второго усилитёлк ного тран сстора является коллекторным выводом модели, отличаюшаяс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования поведения характеристик транзистора при пониженной температуре окружающей среды, в нее дополнительно введен диод, анод которого соединен с объединвннымй эмиттерными выводами усилительных транзисторов, а катод является эмит терным выводом модели.

Источники информации, принятые во внимание, при экспертизе

1.Автс кое свидетельство СССР № 631994, кл. G06 G 7/62, 1977.

2.Автсфское свидетельство по заявке № 29О0875/24,

кл. СаОбО 7/62, К OIL 29/70, 24,03.80 (прототип).

IKS

1бн

JKI