2020-10-12
100
проектирования
При автоматизированном моделировании транзисторов на ЭВМ на первое место по сравнению с вычислительной простотой выходит точность моделей. Чтобы машинные программы обеспечивали максимальные результаты, заложенные в них модели транзистора должны обеспечивать высокую точность как для большого, так и для малого сигнала, а описывающие их параметры должны достаточно легко определяться и проверяться. На сегодняшний день лучше всего удовлетворяют этим требованиям программы моделирования на базе уравнений Эберса-Молла, описанных в разделе 7.9.4.
Отправной точкой для анализа служит так называемый «передаточный вариант» уравнений Эберса-Молла. Он состоит из уравнений (7.114) и (7.115), которые определяют токи транзистора через ток связи между эмиттером и коллектором и дополнительные диодные токи эмиттерного и коллекторного переходов (ток базы).
Выражение тока связи 
имеет вид (7.113в) [12]:
.
С помощью этого уравнения и выражений (7.118а) и (7.118б) уравнения модели Эберса-Молла можно представить в следующем виде:
|
|
|
(7.153)
В такой записи трех параметров 
оказывается достаточно для полного определения основных соотношений Эберса-Молла. Чтобы описать эффекты, не учитываемые моделью Эберса-Молла, эту систему следует дополнить соответствующими членами. Гуммель и Пун продемонстрировали относительно простые методы, с помощью которых систему можно модифицировать таким образом, чтобы учесть три важных эффекта второго порядка:
1. Рекомбинацию в области объемного заряда эмиттерного перехода при малых напряжениях смещения эмиттер-база.
2. Снижение коэффициента усиления по току, наблюдаемые при больших токах.
3. Влияние расширения области объемного заряда (эффект Эрли) на ток связи между эмиттером и коллектором.
Эти эффекты второго порядка вызывают отклонение реальных характеристик приборов от идеальных, что проиллюстрировано на рисунках 7.95,а и 7.95.б. В результате такой модификации с включением указанных эффектов получается модель Гуммеля-Пуна, удобная для автоматизированного моделирования.
