模电教学中BJT与MOS的近似性分析

BJT与MOS器件及电路是模电重要内容;教学中二者的电路模型与分析方法不一致,学生困惑于两套不同的器件及电路知识。在遵循器件及电路工作原理的基础上,首次对二者在小信号模型、电路参数、I-V方程、特性曲线、工作区间、指标计算上进行完整的近似性分析及一致性推导;在二者电路计算中,用三种单管单级放大器实例,阐述近似分析方法的便利性,对模拟电路的教学具有重要的指导意义。

电子辐照SiGe HBT和SiBJT的直流特性分析

研究了 1 MeV 不同剂量电子辐照前后 SiGe 异质结晶体管(HBT)的直流特性,并与 Si 双极晶体管(BJT)进行了比较。结果表明辐照后 SiGe HBT 的 IB基本不变,IC和β 都下降;随电子辐照剂量的增加,Ic和β 都减小。对 Si BJT 而言,IB和 IC与在相同辐照剂量辐照后的 SiGe HBT 相比都增大很多,β 下降幅度也很大。这说明 SiGe HBT 具有比 Si BJT 更好的抗辐照性能。对电子辐照后器件电学性能的变化机制进行了初步分析。

BJT等效电路模型的发展

随着BJT尺寸的缩小以及BJT广泛应用于高速和RF电路,有效及准确的BJT电路设计要求更加精确的等效电路模型。通过介绍模型的基本原理及其对BJT器件关键物理效应的模拟,描述不同模型开发者采用的方式,结合仿真结果分析不同模型的特点。主要从以下几个方面展开:模型的大信号等效电路图;归一化电荷的计算,转移电流表达式;晶体管二阶效应模型,包括基区宽度调制效应(即Early效应)、大注入效应等;大电流条件下的Kirk效应,准饱和效应等。

SiGe HBT和Si BJT的γ射线辐照效应比较

比较了经剂量为400 krad(Si)的γ射线辐照后SiGe HBT和Si BJT直流电学性能的变化。 通常SiGe HBT辐照后的Ib增加,Ic下降,直流放大倍数变化很小;Si BJT辐照后的Ib增加,而Ic通常也增加,并且变化幅度很大,直流放大倍数明显下降,相同剂量下变化幅度比SiGe HBT约高一个量级。表明SiGe HBT比Si BJT有更好的抗辐照性能,并对辐照导致的电特性的变化原因进行了初步解释。

SiC BJT的单电源基极驱动电路研究

探究Si C BJT基极驱动电路拓扑,对Si C BJT基极驱动电路损耗的构成进行了分析和对比,提出单基极电阻和阻容网络两种单电源基极驱动方案,对开关速度进行了对比。针对单电源阻容网络驱动方案,对其关键电路参数进行了分析,并针对一款Si C BJT器件给出了优化的参数组合设计结果,实验测试得出驱动1 200 V/6 A Si C BJT驱动损耗为3.85 W,该驱动电路优势明显,并具有进一步优化的空间。

BJT和MOSFET的非线性研究

信号的放大需要放大电路工作在其近似的线性条件下才有意义.借助数学方法,对构成放大的电路的重要器件B JT和MOSFET的非线性进行了对比,并结合其各自的内部结构分析了2类器件非线性的产生和差异.目的在于为今后研制开发线性特性更好的放大元件提供指导.

BJT和FET的三种基本放大电路动态性能比较教学法

探讨了将BJT和FET的三种基本放大电路放在一起进行对比教学的方法。在工程近似分析时,采用低频混合π型等效电路并忽略晶体管的rbb的情况下,这两种有源器件具有相同的低频小信号电路模型,从而导出了BJT和FET放大电路基本统一的输入电阻、输出电阻和电压增益的表达式。简化了电路分析,提高了教学效率。

BJT参数测试仪中数控微电流源研究与实现

对BJT参数测试仪中数控微电流源进行研究与设计。系统采用Howland电流泵构成高精度V/I转换器,V/I转换器输入为数/模转换器的输出电压,微控制器通过改变输入数/模转换器的数字量实现对电流源输出电流控制。对数控微电流源的工作原理做了定性和定量分析,并通过实验验证设计的正确性。该数控微电流源通过双电阻反馈网络构成闭环控制系统,其输出电流精度高、稳定性好,具有良好的负载特性。

4H-SiC BJT的Early电压分析

通过考虑缓变基区4H-SiC BJT电流增益及器件内4种载流子复合过程,计算了4H-SiC BJT的厄利(Early)电压,分析了Early电压及电流增益的温度特性.结果表明,其他参数不变时,Early电压VA随发射区掺杂浓度NE增大而增大,随集电区掺杂浓度NC增大而减小,随基区宽度W增大而增大.SiC中杂质非完全离化会影响4H-SiCBJT的Early电压及电流增益的温度特性.

静电感应晶闸管在阻断态时的SIT-BJT等效工作模型(英文)

提出了一种描述静电感应晶闸管在阻断态时的工作机理的SIT-BJT等效模型.在器件物理的基础上,分析得到的这个模型衔接了静电感应晶闸管的物理参数和结构参数,而且给出的数值分析和理论分析证明了这个模型的正确性.在该模型的基础上,讨论了势垒、阳极结的电势降落和电流的放大因子等电参数的变化.

一种低噪声、高PSRR的LDO设计

基于smic40工艺提出了一种低噪声、高PSRR的LDO,将在该LDO中,采用预放大结构,在传统误差放大器(EA)之前加入BJT预放大级,降低EA的1/f噪声,以提高LDO噪声性能。为了克服PSRR与其他诸如环路稳定性和负载能力等重要设计参数之间的权衡,提出的LDO使用带有二极管连接型的PMOS充当缓冲器,电源纹波通过晶体管的栅极,并通过NMOS缓冲器增强LDO的纹波抑制能力,PSRR改进超过40 dB。实验结果表明,该LDO实现了从10 Hz到100 kHz的RMS噪声在室温下小于2μV,液氮温度77 K下小于1μV;仿真在1 kHz时PSRR为-80 dB,100 kHz时PSRR为-44~-62 dB。

BJT的反向导通及其在电视技术中的应用

研究了 BJT 的反向导通问题，分析了 BJT 在反向导通情况下应用于电视机行扫描电路和黑电平箝位电路的两个实例。

A novel structure of a high current gain 4H-SiC BJT with a buried layer in the base

In this paper, a new structure of a 4H-SiC bipolar junction transistor （BJT） with a buried layer （BL） in the base is presented. The current gain shows an approximately 100% increase compared with that of the conventional structure. This is attributed to the creation of a built-in electric field for the minority carriers to transport in the base which is explained based on 2D device simulations. The optimized design of the buried layer region is also considered by numeric simulations.

基于Proteus的BJT的特性曲线仿真研究

BJT的特性曲线尤其是其输出特性曲线对于初学者而言较为抽象、难理解,而只有掌握了其特性曲线,才能对BJT构成的放大电路更容易的加以理解。通过Proteus软件对BJT特性曲线的仿真研究,使得该知识点形象、生动、化难为易。进一步加深了对其的理解和掌握,为后续知识学习打下扎实的基础。

一种应用于SiC BJT脉冲放电的快速驱动电路

提出了1种应用于SiC BJT脉冲放电的快速驱动电路,采用电容储能的思想设计了SiC BJT驱动电路和脉冲放电电路。脉冲放电时,整个电路与电网间由高阻隔离;采用达林顿结构实现了充电电路;驱动电路基于硅MOSFET和硅BJT 2级电路,对光耦电流进行快速功率放大。实验结果表明,SiC BJT在脉冲放电时,基极电流从0过渡到器件导通所需电流的上升时间约为6ns。所提出的驱动电路设计思想对高压双极型功率半导体器件的快速驱动开发具有启发意义。

低电压全BJT高阶对数滤波器设计

提出了一种1.2V低电源电压全BJT任意阶低通对数滤波器的设计方法。该方法是由传输函数直接设计低通对数域滤波器,得到最优的BJT跨导线性单元和滤波器系统状态空间后,利用最优状态空间描述滤波器系统,对微分方程中的每一项,使用最优BJT跨导线性单元设计其对应的电路,进行组合,从而得到低通对数滤波器,实现了不同阶数、不同纹波的切比雪夫低通滤波器,理论分析和Pspice实例仿真表明,该方法能最优地实现所需电路的设计,具有电路简洁和低电压的特点。

小功率BJT管脚管型自动判别电路设计

本设计采用单片机AT89C2051作为中心控制单元,设计出了自动判别三极管管脚、类型的电路。该电路能迅速自动识别常见中小功率三极管的管型和管脚,并由相应的指示电路显示出判断结果。电路相对较简单,测试方便、快捷,测试结果准确,造价较低,功能扩展性强,升级方便。

考虑非线性结电容的SiC BJT模型改进

碳化硅(SiC)双极结型晶体管(BJT)因具有低导通电阻、高开关速度以及低温度依赖性等优势成为功率开关应用的一个可行器件,其动态特性主要取决于P/N结中可控硅形成的内部电容,因此建立考虑基极-发射极结电容和基极-集电极结电容的SiC BJT行为模型对SiC BJT功率器件的应用具有重要意义.本文提出了一种考虑非线性结电容的SiC BJT的改进模型,该模型利用受控源对SiC BJT内部结电容进行建模,解决了结电容的非线性以及仿真不收敛等问题.利用仿真软件PSpice对该模型进行了仿真,并与实验得到的直流特性及开关特性进行了对比,验证了模型的有效性.

亚微米级BJT的共基极、共发射极特性分析

文章借助Matlab工具对超大规模集成电路(VLSIC)中小尺寸双极型晶体管(BJT)的共基极接法、共发射极接法的输入、输出特性进行了数值分析与计算。通过模拟与分析得出:在VLSIC中,BJT在共基极接法和共发射极接法中,共基极接法的输入特性和共发射极接法的输出特性在理想模型近似与实际模型近似的分析结果偏差很大,但共基极接法的输出特性和共发射极接法的输入特性在理想模型近似与实际模型近似的分析结果基本一致。

基于SiC BJT典型双电源阻容驱动电路的开关过程分析及损耗最优的实现

为降低碳化硅(SiC)双极型晶体管(BJT)开关过程中的总损耗,针对SiC BJT典型的双电源阻容驱动电路,研究了考虑回路寄生参数情况下SiC BJT的详细开关过程,分析了加速电容对Si C BJT开关损耗和驱动损耗的影响,推导出了加速电容对SiC BJT开关过程各阶段持续时间的数学关系。理论分析表明,随着加速电容的增大,SiC BJT的驱动损耗成比例上升,而对开关损耗的优化并不明显。实验测试了加速电容从3. 3nF到94nF变化时SiC BJT的开关波形,并对加速电容变化时的SiC BJT的驱动损耗以及开关损耗进行了对比。实验结果表明,随着加速电容的增大,开关过程中的总损耗呈现先减小后增大的趋势,通过合理选取加速电容值,能够有效降低SiC BJT开关过程的总损耗。