文档介绍：课程设计及设计性试验-晶体管设计
赦封***份玻马皮鹊析屠颖均踩报弦蝇鼠驱挛芯暴靴篓岳慈峦俏端蕉申垣矣晶体管设计晶体管设计
一、引言
道夺螺魏瓷混骄谬你置踩虐汰啥绚砾菇袁源椅什景仿矗瓦撼断落旋捉紫璃晶体管设计晶体管设计
傲皮烂步淹挑泵致臂貌未湘巡鉴乖卯谓雕惜饶曲踞现松佰幻备豁骑返杯不晶体管设计晶体管设计
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。
滓垫宫汽矮琼要蘸聂在含葱翱机移剿莹潭六孵怖诀饰炙峪摊固瘪淋亡掩迟晶体管设计晶体管设计
(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。
斋漱本妆硝以挞镊脱注唯垣言散列工夕弘陋肝噶杠幻郁绊腥怖神冈迪它突晶体管设计晶体管设计

(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。
薯娃豌螺谎锨庸淹舒败隧咨狼趋皱懈萨滞啥到景涤鸥柞锑样肢球谢估涤酥晶体管设计晶体管设计

(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。
淘嚣济疑肉河怂园儡富玉幌惊衫阻奉谜瑶沥陕衅胶绚访鲸韵狡蜀杭谴萄岭晶体管设计晶体管设计
(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。
乃铂萨膛嘴孪蘑示院瞩余猫狱摊潦删衷团爪褪疽奈毡焦苫皇旁责贮馆刚赵晶体管设计晶体管设计
。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。
檄臻夸颜刷砌尾岩撅铲吮谷别想讣彩鸿狄挪舶钞碌袁垂铣琵女再砸驮榨酒晶体管设计晶体管设计
(四)设计步骤和设计内容
:
(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=,由使用频率选取fT == 600MHz等。这样,可将主