Tranzistorul bipolar: Ecuatii de functionare

Ecuatii de functionare

Ipoteze simplificatoare

- model unidimensional;

- concentratii constante de impuritati;

- grosimile zonelor neutre ale E si C >> lungimile de difuzie;

- nivele mici de injectie (conc. purtatori injectati << conc. maj.);

- se neglijeaza fenomenele de generare-recombinarev in regiunile de trecere;

- se presupune absenta altor agenti externi;

- tranzistor PNP in RAN;

- → se neglijeaza regiunea de trecere EB.

Conditii la limita (de tip Schokley):

Etapa I:

Se neglijeaza curentul de recombinare din baza → curentul de goluri din baza este constant →

sau:

Se integreaza:

cu condiiile:

(variatie liniara);

Se calculeaza: si rezulta:

sau:

Pentru RAN: →

Semnificatia lui :

Se observa ca daca efect de modulatie a grosimii bazei (ceea ce duce la ideea de reactie interna in tranzistor).

Etapa II:

Se calculeaza curentul de recombinare pornind de la ecuatia de continuitate, in regim stationar:

sau:

Se integreaza pe toata lungimea bazei:

Dar:

Rezulta:

Rezulta:

Pentru RAN: .

Etapa III:

- curentul local de electroni la jonctiunea emitor-baza:

Etapa III:

- curentul propriu la jonctiunea colector-baza (ca la o jonctiune PN polarizata invers, dar cu zona P "subtire"→w):

(colectorul este dopat diferit cu impuritati in comparatie cu emitorul);

pentru RAN

(pentru s-a luat semnul corelat cu semnul curentului de colector).

Daca este aria sectiunilor transversale ale jonctiunilor, curentii vor fi:

Determinarea parametrilor tranzistorului:

a) factorul de injectie al emitorului (eficienta emitorului):

Dar: →

Rezulta:

→ 1

- baza mai slab dopata decat emitorul,

- baza cat mai ingusta,

b) factorul de transport:

Rezulta, pentru RAN: → 1

Se observa:

- relatia fundamentala a tranzistorului.

este factorul de curent al tranzistorului in conexiunea BC. Valorile tipice sunt apropiate de 1 dar mai mici decat 1.