Дәрістік сабақ тезистері

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 39 бет
Таңдаулыға:

Дәрістік кешен

Алматы, 2016

Дәрістік сабақ тезистері

1 Дәрістің тақырыбы: Электрондық аспаптардың сипаттамалары

Жартылай өткізгіштерді электроника саласында қолдану күкіртті қорғасын (PbS) кристалынан жасалған бірінші детектордан қазіргі кезеңдегі, ауданы I cм2-тан кем кремнийдің (Si) жалпақ тілігінде орындалған микроЭВМ-ға дейін, ұзақ жол кешті. Бұл нәтиже технологияның табыстарымен байланысты, ал технология болса, физикалық электроникаға сүйенеді. Біздің заманда микроэлектрониканың дамуы шалаөткізгіштер физикасының, олардың негізінде жаңа құрылымдар (структуралар) жасау технологиясының және бұл құрылымдардың тәсімдерге (схемаларға) (ҮИТ) біріктіру жетістіктерімен үздіксіз ынталандырып тұрады. Аса күрделі электрондық жүйелердің сенімділігі төмен, сыртқы шектік көлемі (габариттері) үлкен және жарамайтындай өте жоғары тұтыну қуаты, үстіміздегі ғасырдың 60-жылдары дағдарыс жағдайына әкеліп соқты. Бұл дағдарысты интегралдық микроэлектроника саласындағы ойлардың (идеялардың) көмегімен жеңуге болады. Электрониканың бұл бағыты бүкіл дүниені билеп алып, қазір үздіксіз жетілдіруде. Бұл саланың тууымен электрондық аппараттарды жасау түбегейлі өзгерді. Физиктер, химиктер мен технологтар, тәсім және жүйе техниктер бірге күш салса ғана электрондық интегралдық тәсім (ИТ) туады. Қазіргі замандағы электрониканың орасан зор “ғимаратын” салғанмен, зерттеушілер өздеріне келесі сұрақтарды қойды: электрониканың жұмыс істеуі ең жақсы ма, оның шеше алмайтын міндеттері бар ма, ғылым-техникалық революция ұсынатын жаңа түйінді мәселелерді қойғанда қиындықтар туады. Расында да, ақпаратты (информацияны) көзбен шолатындай етіп бейнелеу, оптикалық құбылыстардың қатыстыруын әрқашанда керек қылады. Міне, сондықтан, болашақ ақпараттық жүйелерді жасау тәсімдердің жаңаларының арасында, оптоэлектроника маңызды орын алады. Оптикалық құбылыстардың ерекшеліктері электрондық құбылыстармен үйлесте (тіркесте) оптоэлектрондық ақпараттық жүйелерге (ОАЖ) жаңа, зор мүмкіншіліктер істеп береді. Яғни, оптоэлектроника, оптика мен электрониканың мүмкіншіліктерінен асып түседі.
Кейбір анықтамаларға көшкенге дейін, ең алдымен, келесі бетте көрсетілген көзқарас жүйесінің кестесін (диаграммасын) қарастырайық. Бұл кесте осы курс пәндерінің арасындағы ішкі байланыстарын бақылауға мүмкіндік береді де, оқулықтың мазмұнымен таныстырады. Осындай көзқарас жүйесінің кестелері оқу құралында анықтама ретінде жиі келтіріледі. Оқырманға кестелерді, олардың құрылымы мен мазмұнын өз бетімен таңдап, жиі сызуына кеңес береміз. Бұл күмәнсіз, оқылатын материалдың нәтижелі, терең меңгерілуін арттырады.

Білімнің қай саласына болса да, анықтама беру әрдайым қиын болып келеді, себебі бұл жағдайда негізінен бір тұтас болып келетін бұл саланы бөлуге тура келеді. Соның өзінде де әлдебір ғылым саласының нақтылы объектілерін ретке келтіреміз десек, бізге санақ нүктелері керек болып шығады. Осы мақсатымызға жетуге ғылыми түсініктер көмектесе алады. Сондықтан, тәуекел деп, алдыңыздағы кітапта қарастырылатын физикалық электроника, микроэлектроника, микроэлектрондық технология және оптоэлектроника деген білім салаларына мағыналы анықтамаларды беріп көрейік.

Сөздердің өз мағынасы бойынша физикалық электроника деп, қозғалыстағы электрондар ағындары тудыратын электр тоғын пайдаланумен айналысатын, оны зерттейтін ғылым саласын айтады. Тәжірибе жағынан үйлесетіндей етіп, анықтаманы басқаша да беруге болады. Мысалы, кейбір қатты денелердің электрондық қасиеттерін, электронды жинап, белгілі жерге жеткізе алатын құрылғыларды жасауға жарайтын материалдарды дайындау тәсілдерін зерттейтін ғылым саласын физикалық электроника деп те, атауға болады. Соңғы беріліп отырған анықтама физикалық электрониканы микроскоптық деңгейде болатын құбылыстардың көзқарасын сипаттайды. Бұл құбылыстардың шын мәніндегі көрінісін аңғарамын деп ұмтылушы физикке, мейлінше кішкентай материалдық дүниедегі болатын тәсілдер әрқашанда аса қызық болып көрінеді. Әлбетте, физиктер мен инженерлер заттардың барлық қасиеттерін тексеруге ұмтылмайды, олардың тек қана электрондық қасиеттерін зерттейді. Кез келген материалдарды қарастырмай, олар сипаттамалар өндіріс құралдарында қолдану көзқарасынан қызықтыратын шалаөткізгіштерге ғана ерекше көңіл аударады. Электрониканың қолданбалы немесе өнеркәсіп электроникасы деп аталатын және онымен тығыз байланысты тәсім-техникасы (схемотехника) делінетін сала тарамы бар екенін ескертейік. Физикалық электрониканың жетістіктері негізінде сақталатын ақпаратты сақтау, түрлендіру және жеткізу құрылғыларын дайындау, бұл салалардың міндеті болып табылады.

Физикалық электрониканың үздіксіз дамуы айрықша мәнді кезеңге - микроэлектрониканың пайда болуына жеткізеді. Кремнийдің өте кішкене (миниатюралы) жұқашаларынан немесе тұтас жиынтықтарынан орындалған, құрамындағы элементтердің тығыздығы жоғарғы дәрежеде болатын интегралдық тәсімдердің (ИТ) физикалық және техникалық мәселелерімен айналысатын ғылым мен техника саласын микроэлектроника деп атауға келісілген. Қысқасы, микроэлектроника дегеніміз, керекті қасиеттері бар әртүрлі элементтердің жасалынуымен айналысатын сала. Бұл элементтерге жататындар: жалғаулық өткізгіштер, актив элементтер (биполяр мен өрістік транзисторлардың құрамына кіретін p-n және металл-шалаөткізгіш өткелдері), сондай-ақ пассив элементтер (резисторлар мен конденсаторлар) . Жоғарыда аталып өткен барлық элементтер өздерінің оқшаулағыш (изоляциялаушы) пен өткізгіш аймақтарымен көбіне кремний немесе басқа шалаөткізгіштің беті мен көлемінде бір төсеніште (подложкада) жасалады. Сондықтан, бұл салада қабыршақтардың (пленкалардың) өсетін орындары мен қалыңдығын, сондай-ақ төсенішке енгізілетін қоспалардың үйірленуін (концентрациясын) басқаруға мүмкіндік беретін тәсілдер қолданылады. Бұның нәтижесінде күшейту, есте сақтау, сигналдарды ығыстыру және т. б. амалдары ИТ (интегралдық тәсімдер) жасалады. ИТ мен қатар үзіктілікті элементтерден жиналған электр тізбектері қолданбалы электроника зерттейтін объектілер болып табылады. Бұның бәрі физикалық пен қолданбалы электрониканың өзара байланысы бір-біріне еніп кеткендігін көрсетеді.

Үзіктілікті шалаөткізгіш аспаптар электроникасы және онымен қоса, қазіргі уақытта маңызы басым болып жүрген материалдарды, жоспарлау тәсілдері мен өндіруді белгілеуге келіскен. Планарлық технологияны шалаөткізгіш аспаптар дайындаудағы жеке технологияларының біріктірілуі ретінде қарастыруға болады. ИТ - тердің пішіннамалық (геометриялық) өлшемі немесе біріктірілу дәрежесі, тұтынушылық қуаты, тез әрекеттілігі мен сенімділігі сияқты сипаттамалары пайдаланылатын технологияның түрімен елеулі байланысты.

Әдебиеттер: 1 нег. [13-31] ; 2 нег. [5-18] ; 3 нег. [3-21] ; 2 қос. [4-18] ; 4 қос. [16-24] .

Бақылау сүрақтары:

Үзіктілікті шалаөткізгіш аспаптар?
Жартылай өткізгіштерді электроника саласында қолдану?
Планарлық технология дегеніміз не?

4. ИТ жасауда берілген жүйелілікпен қолданылатын ережелерді, нормалар мен талаптардың жинағы?

2 Дәрістін такырыбы: Биполярлы, өрістік және IGBT транзисторлардың параметрлері және статикалық сипаттамалары. Қосылу сұлбалары.

Биполярлы транзистор дегеніміз шалаөткізгіш монокристалдың ішінде кезектесіп (алмасып) тұратын өткізгіштігі үш аймақ болатын р-п-р- немесе п-р-п құрылым. (19-а, Суретті қара) .

19 Сурет - Биполярлық транзистордың құрылысы а)

Ортасындағы аймақты “Б”база деп, ал шеткі аймақтарды “Э” эмиттер және “К” коллектор деп атайды. Эмиттер, коллектор және база аймақтары транзисторды электр тізбегіне қосуға мүмкіндік беретін шықпалармен жабдықталған (қамдалған) .

Эмиттер мен база құратын өткелді эмиттерлік (ЭӨ) өткел деп, ал коллектор мен база құратын өткелді коллекторлық (КӨ) деп атайды. Транзистор өткелдерінің әрқайсысына тік немесе кері ығысу беріле алады. ЭӨ-ге тік ығысу түскенде эмиттер ішінен базаға оған негізгі болмайтын тасымалдаушылар (тасушылар) инжекцияланады, ал КӨ-ге кері кернеу түсіп тұрғанда база аймағы арқылы өтіп келіп тұрған тасушылардың экстракциясы жүреді. БТ- де эмиттердің ішіндегі қоспалардың үйірленуі (концентрациясы) базаның ішіндегісінен бірнеше рет (порядок) жоғары болады, яғни ЭӨ- біржақты. Коллектордың ішіндегі қоспалардың үйірленуі эмиттердегідей (балқытылумен әзірленген транзистор) немесе шамамен алғанда базадағыдай (планарлық транзистор) болуы мүмкін. Әдетте транзисторда КӨ-нің ауданы ЭӨ-нің ауданынан үлкен, сондықтан бұл жағдай база ішіне инжекцияланған тасушылардың көбін жинап алуға мүмкіндік береді. База аймағында заряд тасушылардың өту механизміне тәуелді дрейфтік және дрейфсіздік транзисторларды айырып танайды.

Дрейфсіздік транзисторларда базалық аймақ арқылы негізгі емес заряд тасушылардың тасымалдануы диффузиямен байланысты. Дрейфтік транзисторларда қоспаларды арнайы үлестіру жолымен база аймағында ішкі электр өрісі тудырылып, негізгі емес заряд тасушылардың база арқылы тасымалдануы әрі дрейф арқылы (көмегімен), әрі диффузия көмегімен іске асырылады. Қазіргі транзисторлардың көбі дрейфтік. Бірақ жұмыс істеу қағидаларын түсіндіруді оңайлату (жеңілдету) үшін біз дрейфсіздік транзисторларды қарастырамыз.

Биполярлық транзисторлар үшін 20, б-суретте келтірілген шартты белгілерін қолдану керек.

20 Сурет б)

Транзистордың n-р-n түрінің жұмыс істеу қағидасын қарастырайық. Транзистор келесі тәртіптерде (режімдерде) қолданылуы мүмкін:

а) n-р өткелдердің екеуі де кері бағытта ығысқан (тоқтату (отсечка) тәртібі) ;

ә) өткелдердің екеуі де тік бағытта ығысқан (қанығу тәртібі) ;

б) эмиттерлік өткел тік бағытта, ал коллекторлық кері бағытта ығысқан (активті тәртіп - белсенді тәртіп) ;

Белсенді тәртіпте жұмыс істегенде (21- сурет) ЭӨ-нің потенциалдық тосқауылы.

21 Сурет - Биполярлық транзистордың жұмыс істеу қағидасы

мәніне дейін төмендейді, ал кедейленген қабаттың ені кемиді; КӨ-нің потенциалдық тосқауылы шамасына өседі, ал кедейленген қабаттың ені артады. Эмиттерлік өткел арқылы база ішіне электрондардың инжекциясы іске асады. Инжекцияның деңгейі инжекцияланған электрондардың үйірленуінің олардың (е- дың) база ішіндегі тепе-теңдік үйірленуіне қатынасымен анықталады.

Базаның W _б - деген ені транзисторларда W _б << L _n болатындай етіп таңдап алынады. Мұндағы L _n дегеніміз диффузиялық ұзындық

. (5)

мұндағы D _n - диффузия еселеуіші (коэффициенті) ;

- өмір сүру уақыты.

Сондықтан эмиттермен инжекцияланған е-дардың басым көпшілігі базаның кемтіктерімен рекомбинациялануға (жойылуға) үлгермей коллекторға жетеді. Қазіргі кремнийден жасалған транзисторлардың базасының ені W _б -1мкм, ал электронның кремнийдің ішіндегі диффузиялық ұзындығы 5-10 мкм. КӨ-ні маңында электрондар, оның үдеткіш өрісіне түседі де, коллектордың ішіне тартылады. Дрейфсіздік транзисторларда база электрі бейтарап болуы тиісті. Электрондар мен кемтіктердің жарым-жартылай рекомбинациялану себебінен базаның бейтараптылығы бұзылады. Оны қайта орнату үшін, яғни кемтіктердің оң таңбалы зарядын толықтыру үшін, орныққан жұмыс тәртібінде U _эб кернеу көзінен база ішіне кемтіктердің керекті саны енгізіледі. Бұл соңғы кемтіктер базаның рекомбинациялық тоғын береді. Физикалық тұрғыдан бұл артық е-дардың U _эб көзіне қайта ағуына сәйкесті. Сонымен қатар, база тізбегі бойынша І _кбо - тоғы (КӨ-нің кері тоғы) ағады.

КӨ арқылы ағатын І _к тоғы ЭӨ-нің тоғына тәуелді.

База тоғы:

І _б =І _э - І _к 6)

Эмиттер тоғының беріліс еселеуіші (коэффициенті)

Эмиттер тоғы қатаң айтқанның өзінде де, ЭӨ бір жақты болғанның өзінде тек е-дардың қозғалысымен ғана анықталмай, кемтіктердің де қозғалысымен анықталады; ал коллектор тоғы (І _э -ге тәуелді болатын) тек е - мен ғана анықталады. Сондықтан эмиттердің тиімділігі (эффективтілігі) деген түсінікті енгізуге болады

(7)

Мұнда І _эп және І _эр - эмиттер тоғының құраушысы ретінде кіретін электрондардың және кемтіктік бөліктері

І _э =І _эп +І _эр . (8)

База арқылы тасушыларды тасымалдау еселеуі дегеніміз келесі қатынас болып табылады:

(9)

Эмиттердің тоғын беру статикалық еселеуіші деп - көбейтіні айтады.

Өндірістің шығаратын транзисторлары үшін бұл - деген еселеуіш 0, 9-0, 999 шамасына жетеді.

Қатаң математикалық қатынастарға сүйенбей-ақ І _к мен U _кб -ні, І _э мен U _эб -ні [кейде І _к =f(U _кб ) және І _э =f(U _эб ) ] байланыстыратын ВАС-тың жүрісін түсіндірейік.

І _к =f(U _кб ) - коллекторлық ВАС деп, ал, Іэ=f(Uэб) - эмиттерлік ВАС деп аталады.

22 Сурет - коллекторлық және вольт - амперлік сипаттамасы

Эмиттерлік тоқ нөлге тең болғанда (І _э =0), коллекторлық тізбек бойымен КӨ-нің кері тоғы І _кб бұл тоқ негізгі емес тасушылардың қозғалысынан туады. Бұл тоқ диодтағы кері ығысу бергендегі кері тоқтың U _кб - ға тәуелділігі сияқты заңдылықты береді. І _э =/0, яғни нөлге тең болмағанда база ішіне электрондардың ағыны инжекцияланады да, олардың (электрондың) көбі коллекторға жетеді. Эмиттер тоғымен коллекторлық ток, І _э -ге тең болады екен. Коллектор кернеуінің нөл мәнінен кері кернеудің жеткілікті үлкен мәндеріне дейін өзгеруі коллектор тоғына тек сәл дәрежеде әсер етеді, себебі КӨ оған жеткен е-ның бәрін Uкб кернеуінің шамасына тәуелсіз жинап алады. Uкб-нің өсуімен Ік- ның сәл өсуінің бақылануы КӨ-нің Uкб-нің өсуімен, енінің кеңейуімен, ал база енінің кішірейуімен және еселеуішінің сәл үлкеюімен түсіндіріледі. <

Сонымен, коллектордың толық тоғы

(10)

ал база тоғы (11)

Uкб-нің шамасы үлкен болғанда, коллектордың тоғы КӨ-нің көшкіндік тесіп өтілу себебінен күрт өседі. КӨ-ге тік ығысу бергенде 2. 3 Суреттегі ВАС -тан көріп отырғанымыздай І _к нөлге дейін кемиді де, ал одан кейін өзінің бағытын өзгертеді. Бұл жағдай КӨ-ге тік ығысу түсірілгенде оның электр өрісі база ішінен коллекторға қозғалып келе жатқан е- дар үшін тежеуші болатындығынан және КӨ-де тік тоқтың (І _э -нің әсерінен пайда болатын) пайда болуымен түсіндіріледі. 4. 3, а Суреттегі сипаттамалар ВАС-тар үшін ширекте (квадратта) салынған, себебі коллекторлық кернеу кері болып тұр, ал коллекторлық тоқ негізгі емес заряд тасушыларымен іске асырылады.

U _кб =0 кезіндегі (жағдайындағы) эмиттерлік. ВАС диодтың ВАС-ына жақын; U _кб >0 болғанда сипаттама жоғары ығысады, себебі КӨ кеңейеді де, базаның ені кеңейеді. Бұл жағдайда U _кб =0 болғандағы сипаттаманың U _кб * кернеуінің мәніне сәйкесті жерін қарастырсақ, базадағы е- лердің үйірленуінің драдиенті өседі. Ал, бұл өз кезегінде эмиттер тоғының өсуімен қабаттас болады.

Әдетте коллекторлық эмиттермен салыстырғанда кемірек қосынлатындықтан және КӨ-нің ауданы ЭӨ-нің ауданынан үлкен болатындықтан, транзистор беттескелі (симметриялы) прибор емес. Бірақ тәсілге қосқанда эмиттер мен коллекторды орындарымен ауыстырып қосуға болады. Транзистордың тәсілге мұндай жалғануы инвестрлік, яғни терістелген деп аталады. Эмиттер тоғының беріліс еселеуіші (терістеп қосқанда коллектор эмиттер болды), тік жалғағандағы еселеуішінен кем болады. Бұл І _к -ның е-дық құрамының кемуімен және ауданы кем болатын коллектордың е-дарды жинауының нашарлануымен байланысты.

Дәріптелген (идеализированный) транзистор және оның ВАС-ы. (Эберс-Моллдың математикалық нобайы)

Есептеулер үшін оның ішінде өз тәсілдендірілген есептеулер үшін де нақты транзисторды, оның дәріптелген балама тәсілімен ауыстырып, орнына алуға болады.

23 Сурет - Эберс-Моллдың математикалық нобайы

Бұл тәсімді транзистор ЭӨ мен ЭК-ларды еліктетілетін (имитациялайтын) екі шалаөткізгіш ретінде және оларға қатарлас қосылған І ₂ мен І ₁ тоқ көздерімен беріліп отыр. Бұл тоқкөздері нақты транзисторлардағы өткелдердің өзара әрекеттесуін (байланысын) ескеруге мүмкіндік береді. Бұл балама (парапарлық) тәсімде базаның кедергісін елемеуге және ЭӨ мен КӨ өткелдерінде кернеу өзгергенде база арқылы заряд тасушылардың өту шарттары өзгермейді деп алуға келісілген. Мұндай жеңілдіктер І _э , І _к және І _б транзистор тоқтарының эмиттерлік Uэб мен коллекторлық U _кб кернеулерімен байланысын беретін өрнектерді оңай табуға мүмкіндік береді. Еске салайық, егер ЭӨ тік бағытта ығысқан болса және ол арқылы І ₁ - ток өтіп жатса, онда база ішіндегі заряд тасушылардың белгілі бір бөлігінің жойылу (рекомбинациялану) себебінен КӨ-нің ішіндегі ток кеміген болады. Бұл жағдай балама тәсімде І ₁ - ток генераторымен ескерілген. Осыған ұқсас терістеп (инверсті) қосқан жағдайда эмиттер ролін атқаратын өткелден берілуі де генераторымен ескерілген.

Тікелей 5. 5 суреттен табатынымыз келесі:

(12)

Өткелдің ВАС-ын келесі түрде табылатынын, екенін ескеріп, әрбір п-р- өткел үшін былай жаза аламыз:

(13)

(14)

Транзистордың немқұрайлы (формалды) орнын баса тұру тәсілдері.

24 Сурет - Биполярлық транзистордың қосылу схемалары

Ортақ базамен қосылған күшейткіш

Транзистордың ОБ-схемасы бойынша қосылуы 3. 12 - суретте көрсетілген.

25 Сурет - ОБ-схемасы бойынша қосылған күшейткіш

Кіріс сигнал (V _in ) эмиттерге келіп түседі, ал шығыс сигнал (V _out ) коллектордан алынады. Бұл схеманың кіріс кедергісі өте кішкентай (~ 15 Ом ), ал шығыс кедергісі жеткілікті үлкен ( әдетте 1 МОм-нан асып түседі) . Бұл схема біршама тұрақталған тоқ көзін еске салады. Жоғарыда аталып кеткен барлық ерекшеліктер себебімен ОБ - күшейткішінің қолдану салалары шектелген, бірақ бұл схема кернеу бойынша күшейтуді қамтамасыз етеді, сондықтан кейде кедергілері төмен болатын көздерден (микрофондар, бергіштер және антенналар) алынған сигналдарды күшейту үшін пайдаланылады. Ортақ базамен қосылған күшейткіштің негізгі схемасы 25 - суретте көрсетілген. Тұрақты ток режімінде жұмыс істеудің шарттары R _в1 , R _в2 резисторларымен орындалады. Базаны айнымалы ток сигналдарына қатысты айыруды С ₁ конденсаторы іске асырады.

ОБ-схеманы күшейту мақсатымен пайдаланғанда тұрақтандыру проблемалары айтарлықтай қатаң емес, себебі бастапқы ток I _сво әдетте небәрі бірнеше микроампер.

Қарастырылып отырған схема үшін кіріс сигнал кедергісі төмен көзінен келіп түсуі тиіс. Міне, осындай көз ретінде жиі трансформатордың екінші реттік орамасы болады. Ал егер де сыйымдылықтық байланыс пайдаланылатын болса, кедергіні кеміту үшін сыйымдылығы өте жоғары болатын конденсаторды қолдану керек.

ОБ-схемасы кіріс пен шығыс арасындағы сигнал фазасына өзгерістер енгізбейді, себебі оң таңбалы кіріс сигналы келіп түскенде коллекторлық ток кемиді, ал коллектордағы кернеу өседі.

Келесі беттегі 3. 1 - кесте жоғарыда сипатталған күшейткіштер схемаларының параметрлерінің айырмашылықтары келтірілген.

Түрлі күшейткіш транзисторлық схемалар параметрлерінің салыстырылуы

3. 1 - кесте

Параметр

ОЭ - схема

ОК - схема

ОБ - схема

Параметр: Кернеу бойынша күшейту коэффициенті

ОЭ - схема: Жоғары

ОК - схема:

Төмен

(1 немесе < 1)

ОБ - схема:

Жоғары

(> 100)

Параметр: Ток бойынша күшейту коэффициенті

ОЭ - схема:

Жоғары

(β)

ОК - схема:

Жоғары

(β + 1)

ОБ - схема:

Төмен

(< 1)

Параметр:

Кіріс кедергісі,

Z _in [Ом]

ОЭ - схема:

Орташа

(~ 1)

ОК - схема:

Жоғары

(> 100 )

ОБ - схема: Төмен

Параметр:

Шығыс кедергісі,

Z _out [Ом ]

ОЭ - схема: Орташа немесе жоғары

ОК - схема:

Төмен

(< 100)

ОБ - схема:

Жоғары

(> 500)

Параметр:

Фазаның терістелуі

ОЭ - схема: Бар

ОК - схема: Жоқ

ОБ - схема: Жоқ

БПТ - нің қиылу режіміндегі динамикалық параметрлер

(қарастырып отырған модельде) екі сызықты емес тосқауылдық сыйымдылықтармен анықталады ( 3. 7-Суретті қара) . Бұл сыйымдылықтар сәйкесті р-n-өткелдердегі кернеу өсімшелерінің пайда болу себебінен жабу қабатының аймағында жиналған қозғалмайтын зарядтардың өсімшесін модельдейді:

; ; (16)

Мұнда және - эмиттерлік пен коллекторлық өткелдердің болған жағдайдағы сыйымдылықтардың шамасы, ал және -К-Б ( коллектор база ) және Э-Б ( эмиттер - база ) өткелдердің ТПА-сы

( түйіндік потенциалдар айырымы ) ; жақша сыртындағы "n" - көрсеткіштің мәні диффузиялық БПТ- лер үшін n=1/3 деп алынады.

Келешекте эмиттерлік және коллекторлық өткелдер сыйымдылықтарының шамасын паспорттық деректер ретінде ( әрине бегілі бір қателікпен ) пайдаланатын боламыз

БПТ-нің белсенді режімдегі жиіліктік қасиеттері негізінен база ішіндегі қозғалмалы заряд тасушылардың таралу процесінің инерциялығымен және коллекторлық ауысудағы ( өткелдегі ) тосқауылдық сыйымдылықтың ( ) ықпалымен анықталады. Инженерлік есептеулерде ток бойынша беріліс коэффицентінің ( ) жиіліктік сипаттамасы төменгі жиіліктік ( ТЖ ) сүзгінің ( I-ші реттік ) сипаттамасымен беріле алады.

(17)

Мұндағы - қиықтың дөңгелектік жиілігі. Бұл - жиілікте беріліс коэффицентінің абсолют мәні β - кемиді ( -есеге ) . Уақыттық аймақта бұл тәуелділік келесі түрде болады

(18)

Мұндағы - тоқ бойынша беріліс коэффициентінің уақыт тұрақтысы.

БПТ-нің динамикалық параметрлерін қарастырғанда күшейтудің шекаралық жиілігі ( басқаша айтқанда «бірлік күшейту жиілігі» ) деген түсінік енгізіледі. Бұл жиілікте күшейту коэффициентінің модулі «1-ге» дейін кемиді. Тәжірибе жүзінде есептегенде келесі қатынасты пайдаланады:

(19)