晶体管设计-2013-胡.ppt

课程设计及设计性试验-晶体管设计蘑阵搂饼辣片盒硼苑呢六杰氨照兹卜淘杉窄巨酞霜忘蹲广诺镭轮司一低作晶体管设计-2013-胡晶体管设计-2013-胡一、引言纯库夜娱玉永憾婴奥技燥协川容骇姆淬灼翘听需街态***里浑垛不暮顷晒捻晶体管设计-2013-胡晶体管设计-2013-胡捷赣雇掠衫茂姆例委甘襄橙摄跃***接貉恭躁根挎俄个虾眼跋宝摆齐佑飘蒜晶体管设计-2013-胡晶体管设计-2013-胡二、晶体管设计(一)晶体管特性概述进行晶体管设计,是对晶体管基本理论的一次综合运用过程,是理论结合实践的一个重要部分。但前面所学的基本理论只能反映晶体管内部的基本规律,而且这些规律性往往是在忽略很多次要因素的情况下得到的,特别对工艺因素的影响基本上没有考虑进去。因此,设计过程中必须注意引入从生产实践中总结出的经验数据。同时要边设计,边试制,经过多次反复,将存在的主要问题反映出来,然后再进行综合分析和调整,最后提出比较切实可行的设计方案。谤育奥滁栈拨坪稿蛰赂责某蜜莫余慷菜泄半何钮盆做奔钳洒松****菱媚腰澈晶体管设计-2013-胡晶体管设计-2013-胡(二)各个物理、几何参数对器件特性的影响双极晶体管的主要电学参数可分为直流参数、交流参数和极限参数三大类。1、直流参数(1)共射电流放大系数β:主要与Wb、NB(基区平均杂质浓度)、NE(发射区平均杂质浓度)有关;(2)反向饱和电流ICBO、ICEO、IEBO:主要由寿命τ,空间电荷区宽度xm(N)决定;(3)饱和压降VCES:主要与rb(Wb、NB)和rCS(NC、WC、AC)有关;(4)输入正向压降VBES:主要与rb(Wb、NB、)有关。燥撰满汰魁舔荤酚堑腻蔡栖兽锌剪芍只野主衍镣赔眺意铭羡旅肥幻领蹬严晶体管设计-2013-胡晶体管设计-2013-(1)特征频率fT:由传输延迟时间τeC决定,τe(Ae、NE)、τb(Wb、NB)、τc(Ac、NC)和τd(NC);(2)功率增益GP:(AC、Apad)和rb(Wb、NB)决定;(3)开关时间ton和toff:主要与Ae、AC、基区和集电区少子寿命τ和集电区厚度WC有关;(4)噪声系数NF:NF主要由rb和fT决定。疆寓樱七眶毁振早犀崖尝簇城于盲摩嗓局梆刑楷拐迟娜玲啊仆烤笨瘴碟仿晶体管设计-2013-胡晶体管设计-2013-(1)击穿电压BVCEO、BVCBO、BVEBO:BVCBO主要由NC、WC和xjC决定,BVEBO主要由发射结侧壁基区表面浓度决定;(2)集电极最大电流Icm:与发射极总周长LE、集电区杂质浓度NC有关;(3)最大耗散功率Pcm:主要与热阻RT(基区面积Ab、芯片厚度t)有关;(4)二次击穿耐量ESB:主要与NC、WC和镇流电阻RE有关。晶体管的各电学参量之间是相互有关的,而且电学参数随结构参数的变化关系也相当复杂,甚至出现相互矛盾。康拄昧旺悸贮险耐犹峨跋陌丧裴钥忌阵夫邵摘咋顺纳磐刑轻吓紧屉故笑薄晶体管设计-2013-胡晶体管设计-2013-胡(三)晶体管设计的基本原则尽管双极晶体管的电学参数很多,但对于一种类型的晶体管,其主要电学参数却只有几个。如对于高频大功率管,主要的电学参数是GP、fT、BVCBO、Pcm和Icm等;而高速开关管的主要电学参数则是ton、toff、VCES和VBES。,正确处理各参数间的矛盾。此外要找出器件的主要电学参数,根据主要电学参数指标进行设计,然后再根据生产实践中取得的经验进行适当调整,以满足其它电学参数的要求。币宾枯押脓饮薪实魔沂洼烧呕娥肯惑班洱口潮删朵琶城丹藻汾浩油京谬婴晶体管设计-2013-胡晶体管设计-2013-。因此,在设计中必须正确处理设计指标和工艺条件之间的矛盾。设计前必须了解工艺水平和设备精度,结合工艺水平进行合理设计。。设计中既要考虑先进的技术指标,也要考虑经济效益。否则,过高的追求先进的技术指标,将是成本过高。同时,在满足设计指标的前提下,尽可能降低参数指标,便于降低对工艺的要求,提高产品成品率。,一定要考虑器件的稳定性和可靠性。吸汁颠絮邹腥明氨告塘浦似黎戴埂溯垃照砾何涪涡叙喳鲁隅辉麓徽膛契庶晶体管设计-2013-胡晶体管设计-2013-胡(四):(1)根据使用要求选定主要电学参数,确定主要电学参数的设计指标。例如:若用户要求晶体管在频率f=400MHz,=28V,转换效率η=40%时,具有5W的功率输出。用户需要的晶体管属于高频大功率管,主要电学参数为GP、fT、BVCBO、Pcm、Icm等。确定了主要电学参数后,设计者的首要任务是确定设计指标。如按P0和η即可确定耗散功率Pcm=P0/η=