Научная статья на тему 'Экспериментальное исследование характеристик биполярного транзистора импульсным методом'

Экспериментальное исследование характеристик биполярного транзистора импульсным методом Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
153
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИМПУЛЬСНЫЙ МЕТОД / БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР / ДИФФУЗИОННЫЙ ЗАРЯД / БАРЬЕРНЫЙ ЗАРЯД

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Дараев Калбидин, Толен Гульжайна

В статье рассматривается обзор экспериментального исследования характеристик биполярного транзистора импульсным методом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Дараев Калбидин, Толен Гульжайна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Экспериментальное исследование характеристик биполярного транзистора импульсным методом»

Литература

Крюков Я. В., Ушарова Д. Н., Вершинин А. С. Эквалайзирование канала данных системы LTE с частотно-селективными замираниями и аддитивным гауссовым шумом // Молодой ученый, 2015. № 10. С. 244-247.

Бутусов П. Н. Интерполяция. Методы и компьютерные технологии их реализации. СПБ.: БХВ-Петербург, 2004. 320 с.

3GPP TS 36.104, version 9.4.0, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA), Base station (BS) radio transmission and reception, 2010.

3GPP TS 36.211, version 9.1.0, 3rd Generation Partnership Project, Technical Specification Group Radio Access Network, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA), Physical Channels and Modulation, 2010.

Быков В. В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. Советское радио, 1971.

Экспериментальное исследование характеристик биполярного транзистора

импульсным методом Дараев К.1, Толен Г.2

'Дараев Калбидин /Патауву КаХЫ&п — магистр; 2Толен Гульжайна / То1еп Ои^ата — магистр, кафедра радиоэлектроники и защиты информации, радиотехнический факультет, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, г. Томск

Аннотация: в статье рассматривается обзор экспериментального исследования характеристик биполярного транзистора импульсным методом.

Ключевые слова: импульсный метод, биполярный транзистор, диффузионный заряд, барьерный заряд.

Ранее была опубликована статья [1], где рассматривалось влияние погрешности квазистатической модели диода на точность моделирования при видеоимпульсном воздействии. В качестве объекта исследования использовался кремниевый выпрямительный диод MUR460 и его SPICE-модель. В результате исследования было доказано, что квазистатическая модель диода в видеоимпульсном режиме работает недостаточно хорошо, так как не учитывает задержку, с которой диффузионный заряд накапливается и рекомбинирует. Но в данной статье будет рассмотрено биполярный транзистор.

Используя импульсный метод измерения, определим характеристики биполярного транзистора. Можно найти полный заряд биполярного транзистора MJE18006, разбив протекающий в его цепи ток на следующие составляющие: ток электропроводности, барьерный заряд, диффузионный заряд.

Для измерения вольт-амперных и вольт-фарадных характеристик транзистора MJE18006 будет использована платформа PXI (Pcie Xtention for Instrumentation), разработанная фирмой National Instruments. Измерение биполярного транзистора MJE18006 будет осуществляться исходя из того, что коллектор заземлен(!к=0).

:,шсс

а)

МКС

6)

Рис. 1. График зависимостей напряжения (а) и тока (б) биполярного транзистора MJE18006 от времени, при

измерении сверхкоротким импульсом

Находим барьерную емкость биполярного транзистора МШ18006, используя полученные данные. Формула барьерной емкости:

C(u) = CJ 0| 1 -

VJ

(1)

Здесь CJ0 - емкость перехода при нулевом смещении, VJ - контактная разность потенциалов, M -коэффициент нелинейности ВФХ (зависит от распределения примесей в переходе). Количество дополнительного заряда q определяется величиной прямого тока через переход i и подвижностью носителей заряда:

qд(u) = ТТ i(u) , (2) где ТТ (transition time) - время переноса заряда. Подставим в эту формулу ВАХ и получим:

qa (u) = TT IS

exp

q

u 1-1

(3)

чЖТ

Диффузионная емкость определяется как производная по напряжению от этого дополнительного заряда:

ч

C (u) = TT IS exp I д NkT \ NkT

(4)

Для нахождения заряда биполярного транзистора MJE18006, следует использовать SPICE параметры и использовать формулу для нахождения тока электропроводности:

IE=IS- (е- 1) , (6) Для нахождения заряда электропроводности используем формулу:

Qe=Z П=0t t-h, (7)

где tt приращение по времени , IE ток электропроводности. Для нахождения полного заряда используется формула:

QP=Z n=0t t-1, (8)

где tt приращение по времени , I ток.

Рис. 2. Заряд электропроводности (а) и полный заряд (б)

Так как нам известен полный заряд и заряд электропроводности, можно найти емкостной заряд. По формуле:

(}Ет = (1р~ ЯЕ, (9)

Для нахождения барьерного заряда используется формула:

Я в=1П=0 А Чп, (10)

где Ац общий заряд.

Так как нам известен емкостной заряд и барьерный заряд, можно найти диффузионный заряд. По формуле:

, (11)

u

1-Qp полный заряд, 2- Qe заряд электропроводности, 3- QEm емкостной заряд.

МКС

б)

1-Оеш емкостный заряд,

2- Ов барьерный заряд, 3- Оо диффузионный заряд.

Рис. 3. График зависимости емкостного заряда <2Ет (а) и диффузионного заряда QD (б) от времени

Заключение. В статье было проведено экспериментальное исследование характеристик биполярного транзистора МШ18006 импульсным методом. Это делает рассмотренный метод более предпочтительным для осуществления контроля характеристик элемента. Был определен его полный заряд (барьерный заряд и диффузионный заряд).

Литература

Толен Г. Погрешности квазистатической модели диода при видеоимпульсном воздействии // Докл. Том. гос. ун-та систем управления и радиоэлектроники, 2016. № 2, ч. 2. 360 с.

Семенов Э. В. Метод измерения вольт-амперных и вольт-фарадных характеристик сверхкоротким импульсом // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии (КрыМиКо '2011): материалы 21 Международ. конф. Севастополь, Украина, 12-16 сентября 2011 г. Севастополь: Вебер, 2011. Т. 2. С. 873-874.

Исследование возможности разработки рупорно-линзовой антенной системы для аппаратуры радиоволнового сканирования Садыкова Б.1, Хайруллина А. К.2

'Садыкова Бибигуль / Sadykova Bibigul — магистрант; 2Хайруллина Аида Конысовна /Khairullina Aida Konysovna - магистрант, кафедра радиоэлектроники и защиты информации, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, г. Томск

Аннотация: в статье рассматривается исследование рупорно-линзовой антенной системы, пригодной для использования в радиоволновом сканере. В основу разработки взят принцип формирования интерференционной картины на объекте и считывания интерференционных всплесков, вызванных неоднородностями на объекте.

Ключевые слова: рупорная антенна, диэлектрическая линза, интерференционная картина, диаграмма направленности.

В настоящее время радиоволновые сканеры считаются высокоэффективной и безопасной системой обнаружения любых веществ, материалов и изделий на теле и в одежде человека. Однако на рынке совсем нет радиоволновых сканеров отечественного производства. В рамках тенденции по импортозамещению разработка такого сканера представляет собой перспективную задачу.

Антенная система, используемая для сканирования, должна выполнять следующие функции: обеспечивать работу радиоволнового сканера в диапазоне 60 ГГц; обеспечивать необходимую ширину интерференционной полосы на объекте; производить считывание интерференционной картины с объекта; иметь достаточно небольшие массогабаритные показатели [1].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.