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作者:Xie M. X. (UESTC,成都市)
* 高频率和高β:
表征BJT高频性能的參量有很多。重要的有如fα、fβ、fT、fm,特别是其中的特征频率fT用得最多(因为fT的测量比较容易,而且由fT能够直接换算出其它各个频率參量)。fT与少数载流子渡越基区的时间、发射结和集电结的势垒电容充放电时间、载流子渡越集电结势垒区的时间等有关。
高频晶体管的基区宽度一定很窄,这才能保证载流子渡越基区的时间很短。在这对于基区宽度的要求上,提高频率与提高电流放大系数β基本上是一致的,则高β的晶体管一般也是高频率的晶体管。但是,在对于基区掺杂浓度的要求上存在着矛盾(这关系着发射结注射效率和基区扩展电阻),高β要求低掺杂,高频率则要求高掺杂。因此,高频管要进一步提高β也是有一定困难的。总之,好的高频管应该是高β的晶体管。
* Early电压VA:
晶体管具有高的fT,这是晶体管作为高频应用的基本要求。但是,单只有高的fT还不够。因为晶体管放大器的输出电压是集电极电流在并联的负载电阻和晶体管输出电阻上所产生的电压,则其电压增益还与晶体管的输出电阻有关(输出电阻越小,电压增益就越低)。
因此,好的高频管,应该其输出电阻也很大。
众所周知,理想BJT的输出电阻是无穷大(即输出伏安特性曲线是水平的——饱和伏安特性)。然而,实际上BJT存在所谓Early效应(基区宽度调变效应),使得其输出伏安特性曲线并不完全是水平的,即输出电阻降低。
Early效应的大小往往用Early电压VA来表征(VA越大,输出电阻就越大,晶体管就越好)。而Early效应与基区的掺杂浓度和基区宽度有关,大的VA即要求基区高掺杂和基区宽度较大,而这与高β的要求恰恰相反。因此,对于一只高频管,大VA与高β是很难同时兼顾的。所以,往往采用β与VA的乘积来作为比较晶体管高频性能优劣的一个指标。
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GMT+8, 2024-10-20 08:13
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