Читать курсовая по информатике, вычислительной технике, телекоммуникациям: "Проектирование интегрального параметрического стабилизатора напряжения" Страница 16


назад (Назад)скачать (Cкачать работу)

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

г) [3]. 3. Электрическая схема разрабатываемого элемента Для проектирования мною выбрана простейшая схема транзисторного стабилизатора напряжения. Рис. 3.1. Электрическая схема проектируемого элемента. Простейшая схема однокаскадного стабилизатора последовательного типа приведена на рис. 3.1. Эталонным источником напряжения Э является стабилитрон Д. При изменении входного напряжения Uвх в начальный момент изменяется и напряжение Uвых. Следовательно, изменяется напряжение между базой и эмиттером транзистора, которое складывается из разности напряжений на стабилитроне и Uвых. В результате изменяется падение напряжение на участке эмиттер - база и сопротивление транзистора (между коллектором и эмиттером) изменяется. Соответственно меняется и падение напряжения на транзисторе, компенсируя изменение входного напряжения. Выходное напряжение при этом остается практически неизменным. . Расчет составных параметров Зададим для начала толщины некоторых слоев и глубины залегания переходов: толщина слоя коллектора (не считая скрытого n+ слоя) - 9 мкм, глубина залегания база-коллекторного p-n перехода - 3 мкм.

Выберем концентрации слоев:

NК = 5∙1015 см-3 - концентрация примеси в коллекторе

Np = 1018 см-3 - концентрация примеси в базе

Nn= 2∙1021 см-3 - концентрация примеси в эмиттере.

По графическим зависимостям, приведенным в Е.А Федотове, определяем соответствующие подвижности носителей зарядов:

μК = 1295 см2/(В∙с) - подвижность носителей заряда в коллекторе

μp = 100 см2/(В∙с) - подвижность носителей заряда в базе

μn = 50 см2/(В∙с)- подвижность носителей заряда в эмиттере

Находим значения удельной электропроводности слоев:Ом-1см-1,

Ом-1см-1,

Ом-1см-1,

где e = 1.6∙10-19 Кл - заряд электрона.

Произведем расчет параметров транзистора VT.

Найдем диффузионную длину электронов L,(1)

где τ =10-7 с [1]

D =(2)

= 3865 (см2/с),

где D - коэффициент диффузии электронов

L = = 0,0622 (см).

Рассчитаем коэффициент инжекции электронов из эмиттера в базу для случая бездрейфового транзистора:,(3)

где W - ширина базы.

Рассчитаем коэффициент переноса электронов через базу. Он будет равен:

, b = 1 - 12,8W2,(4)

; ;

;

Полученное нами кубическое уравнение решается в математическом пакете Maple. Полученные корни равны 10.3, 0.94 и (-2.11). Так как ширина базы W не может быть отрицательной третий корень, равный -2.11, отпадает. Ширина базы должна быть порядка 1 мкм, следовательно значение 10.3 нам так же не подходит. Из этого делаем вывод, что ширина базы равна W=0.94(мкм).

Найдем пробивное напряжение коллекторного p-n перехода. Для этого воспользуемся соотношениями и параметрами из [2]

,(5)

где ,3

=3.6∙107 В/м - максимальная напряженность поля, при которой возможен пробой (определяется из графической зависимости в [2] )

= 8.85∙10-12 Ф/м - диэлектрическая проницаемость вакуума.

Из формулы (5) найдем значение

(В)

Расчет пробивного напряжения дает значение =114В. Такое значение удовлетворяет заданию (по заданию≥ 20 В).

Проверим теперь, не произойдет ли прокола базы. Для этого рассчитаем ширину области пространственного заряда, которая распространится в базу при обратном смещении коллекторного перехода [1]

,(6)

Здесь- общая ширина ОПЗ

Мы видим, что . Таким



Интересная статья: Основы написания курсовой работы