Файл: Расчет бездрейфового сплавного биполярного транзистора.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 93

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.






















в) Расчёт h-параметров

























Определение rm






4. Расчет максимальной мощности, рассеиваемой коллектором

Для германиевых приборов максимальная температура перехода tмакс=85÷100°C. Выбираем tмакс=95°C.

Выбираем для транзистора конструкцию в универсальном корпусе с тепловым сопротивлением Rт=400°С/вт.

Максимальная рассеиваемая мощность будет зависеть от температуры корпуса. При температуре корпуса 20° С она определится из выражения


3 Программа на языке Python

importmath

Iэ = 10 ** (-3)

po
э = 0.003

poк = 0.003

poб = 1.5

w1 = 7 * 10 ** (-3)

w2 = 10 ** (-2)

Lэ = 5 * 10 ** (-4)

Lк = 6 * 10 ** (-4)

Rэ = 0.45

Rб = 1.5

Rк = 0.65

pэ = 6 * 10 ** 18

pк = 6 * 10 ** 18

pi = 3.14

S = 1200

Uк = 10

ni = 6.25 * 10 ** 26

h = 4.58

e = 16

tб = 30 * 10 ** (-6)

#1.расчет кэффициента передачи по току α

#а)Расчёт эффективности эмиттерного перехода γ

y0 = 1 - (500 * 230 / (3800 * 1800)) * poэ * w1 / poб * Lэ

print ('y0 = ', y0)

#б)Вычисляемβ0

Aэ = pi * (Rэ / 10) ** 2

print ('Aэ = ',Aэ)

As = 2 * pi * (Rэ / 10) * w1

Lб = math.sqrt (0.0026 * 1800 * 30 * 10 ** (-6))

print ('Lб = ',Lб)

Dp = 0.026 * 1800

print ('Dp = ',Dp)

b0 = 1 - (S * As * w1 / (Dp * Aэ))- 1 / 2 * (w1 / Lб) ** 2

print ('b0 = ',b0)

#в)Расчет эффективности коллектора αi

Uпроб = 83.4 * poб * 0.61

M = 1 / (1 - ((Uк / Uпроб) ** 3))

print ('M = ',M)

a_ = 1 + h / 2 * poк ** 2 / (47 ** 2)

ai = M * a_

print ('a* = ',a_)

#Таким образом

a0 = y0 * b0 * ai

print ('a0 = ',a0)

#2.Расчёт сопротивления эмиттера, базы, коллектора

r1э = 0.0026 / Lэ

print ('r1э = ',r1э)

r2э = (r1э * (1 - b0)) / ((1 - a0) + (1 - b0))

print ('r2э = ',r2э)

r1б = poб * (1 / (8 * pi * w1) + 1 / (2 * pi * w2) * math.log(2 * Rк / (2 * Rэ)) + 1 / (2 * pi * w2) * math.log(2 * Rб / (2 * Rк)))

print ('r1б = ',r1б)

r2б = r1э / 2 * (1 - b0) + (1 - y0)

print ('r2б = ',r2б)

rб = r1б + r2б

print ('rб = ',rб)

d = math.sqrt(2 * e * 8.86 * 10 ** (-16) * Uк / (1.6 * 10 ** (-19)))

print ('d = ',d)

rк = 1 / ((Iэ / w1) * (2 * (1 - b0) + (1 - y0)) * (d / (2 * Uк)))

print ('rк = ',rк)

#а)Расчёт диффузионных емкостей Cэ и Cк

Cдк = Iэ * (w1 / Dp) *(d / (2 * Uк))

print ('Cдк = ',Cдк)

C

дэ = 1.6 * 10 ** (-19) * Iэ * w1 ** 2 / (2 * 0.026 * Dp)

print ('Cдэ = ',Cдэ)

#б)Расчёт емкостей переходов

fкб = 0.026 * math.log (6 * 10 ** 18 / 5.4 * 10 ** 11)

print ('fкб = ',fкб)

Aк = pi * Rк ** 2

print ('Aк = ',Aк)

Cэк = Aк * math.sqrt((e * 8.86 * 10 ** (-14) * 1.6 * 10 ** (-19) * 1.1 * 10 ** 13) / (2 * (fкб + Uк)))

print ('Cэк = ',Cэк)

fбэ = Iэ * w1 / (Aэ * Dp *1.6 * 10 ** (-19))

fUэ = 0.026 * math.log(6 * 10 ** 18 / 9.4 * 10 ** 18)

Aб = pi * Rэ ** 2

Cээ = Aб * math.sqrt(e * 8.86 * 10 ** (-14) * 1.6 * 10 ** (-19) * 1.1 * 10 ** 13 / (2 * (fUэ)))

print ('Cээ = ',Cээ)

#3. Расчёт граничной частоты

fa = 17 / w1 ** 2

print ('fa = ',fa)

# Расчёт максимальной частоты генерации

fмакс = math.sqrt(a0 * fa / (30 * r1б * Cэк))

print ('fмакс = ',fмакс)

#4. Расчет длин Дебая

LDк = math.sqrt(e * 8.86 * 10 ** (-14) * 0.026 / (1.6 * 10 ** (-19) * 6 * 10 ** 18) )

print ('LDк = ',LDк)

LDb = math.sqrt(e * 8.86 * 10 ** (-14) * 0.026 / (1.6 * 10 ** (-19) * 1.6 * 10 ** 8) )

print ('LDb = ',LDb)

#5. Вычислениеобратныхтоков

Iкov = 0.026 * 0.23 / (47 ** 2)* (((Aк - Aэ) * w2 * poб / (Lб ** 2)) + (Aэ * w1 * poб / Lб) + (Aк * poк / Lк))

print ('Iкov = ',Iкov)

Iэov = (Aэ * 0.026 * 0.23 / 47 ** 2) * (w1 * poб / (Lб ** 2) + poэ / Lэ)

print ('Iэov = ',Iэov)

ts = w1 / 2 * S

tэфф = 1 / (1 / tб + 1 / ts)

Lб_эфф = math.sqrt(Dp * tэфф)

Iкos = 0.026 * poб / 47 ** 2 * 0.22 * pi * w1 * (1 + 2 * Rк / Lб_эфф + 1 / 2 * (Rк ** 2 - Rэ ** 2) / Lб_эфф ** 2)

print ('Iкos = ',Iкos)

Iэоs = 0.026 * poб / 47 ** 2 * 0.22 * w1 * (1 + 2 * Rэ / Lб_эфф)

print ('Iэоs = ',I
эоs)

Irg = 1.6 * 10 ** (-19) * d * 2.5 * 10 ** 13 * 2 * tб * Aк

print ('Irg = ',Irg)

Iко = Iкov + Iкos + Irg

print ('Iко = ',Iко)

H = Irg / Iко

print ('H = ',H)

Iэо = Iэоs + Iэov

alfI = a0 * (Iэо / Iко)#Вычисление обратного коэффициента усиления

print ('alfI=',alfI)

#6.Определение пробивных напряжений

w1_мин = w1 / 3

Uпрок = w1_мин ** 2 / (2 * e * 8.86 * 10 ** (-14) * 3600 * poб)

a_кбн = a0 / (1 - a0)

print ('a_кбн = ',a_кбн)

Ua = Uпрок / (a_кбн ** 1/3)

print ('Ua = ',Ua)

Uz = 99 * 1.5

print ('Uz = ',Uz)

#Результат занесен в таблицу. Построен график

import math
Iэ = float(input('Введите Iэ'))
Lэ = 5 * 10 ** (-4)
Aэ = 0.0063585
Dp = 46.8
w1 = 6 * 10 ** (-3)
poэ = 0.003
poб = 1.5
S = 1200
y0 = 0.9999999998823099
As = 0.0019782000000000003
Lб = 0.011849050594878898
#7. Расчетзависимости aкб = f(Iа)
pб_э = w1 / (Aэ * Dp * 1.6 * 10 ** -19) * Iэ
print ('pб_э = ',pб_э)
g = (1 + pб_э / 1.1 * 10 ** 13) / (1 + 2 * pб_э / 1.1 * 10 ** 13)
print ('g = ',g)
Z = w1 * 39 * 2.1 * poб / Aэ * Iэ
print ('Z = ',Z)
Л = 1 - y0
X1 = S * As / Aэ * w1 / Dp
X2 = w1 ** 2 / 2 * Lб ** 2
X3 = S * As * w1 / (Dp - Aэ)
print ('X3 = ',X3)
X4 = 1 + Z / 2
print ('X4 = ',X4)
X5 = Л * X4
print ('X5 = ',X5)
a1кб = (S * As / Aэ * w1 / Dp) * g + (poэ * w1 / (poб * Lэ)) * X4 + X2
print ('a1кб = ',a1кб)
aкб = 1 / a1кб
print ('aкб = ',aкб)

Таблица 1


Iэ

g(Z)



Z







αк.б

1·10-4

2·10-4

7·10-4

1·10-3

2·10-3

7·10-3

1·10-2

2·10-2

7·10-2

1·10-1

2·10-1

7·10-1

1

0.5456

0.58957

0.52934

0.52091

0.51067

0.50309

0.50217

0.50108

0.50031

0.50022

0.50011

0.50003

0.50002


0.0003

0.0003

0.0122

0.012

0.0118

0.01166

0.01164

0.01162

0.011602

0.0116

0.011597

0.011595

001159

Z = 0.0116

Z = 0.0231

Z = 0.0811

Z = 0.115

Z = 0.231

Z = 0.811

Z = 1.15

Z = 2.31

Z = 8.11

Z = 11.5

Z = 23.1

Z = 81.1

Z = 115

1.006

1.011

1.04

1.073

1.146

1.513

1.73

2.46

6.13

8.3

15.6

52.3

74

1.18372232

1.19054385

1.0605729

1.08277332

1.15677470

1.52678157

1.7487856

2.48879943

6.1888681

8.40890937

1.5809046

5.2809733

7.50101461

0.0481

0.0482

0.0483

0.0488

0.0505

0.059

0.064

0.082

0.1703

0.223

0.399

1.279

1.807

20.8

20.7

20.6

20.4

19.7

16.8

15.4

12.1

5.8

4.4

2.5

0.7

0.5





5 - Рассчитанная зависимость αк.б =f(Iэ)

#8.Определение tд

tд = w1**2 / (2*Dp)

print ('tд=',tд)

wT = 1 / tд

print ('wT=' ,wT)

fT = wT / (2 * pi)

print ('fT=' ,fT)

#9 Расчет r-параметров

r11б = r2э + rб

print ('r11б=' ,r11б)

r12б = rб

print ('r12б=' ,r12б)

r21б = a0 * rк

print ('r21б=' ,r21б)

r22б = rк

print ('r22б=' ,r22б)

r11э = r2э + rб

print ('r11э=' ,r11э)

r12э = r2э

print ('r12э=' ,r12э)

r21э = a0 * rк

print ('r21э=' ,r21э)

r22э = rк * (1 - a0)

print ('r22э=' ,r22э)

r11к = rк

print ('r11к=' ,r11к)

r12к = rк * (1 - a0)

print ('r12к=' ,r12к)

r21к = rк

print ('r21к=' ,r21к)

r22к = rк * (1 - a0)

print ('r22к=' ,r22к)

#Расчет g-параметров

g11б = 1 / (r2э + rб * (1 - a0))

print ('g11б=' ,g11б)

g12б = rб / (rк * (r2э + rб * (1 - a0)))

print ('g12б=-' ,g12б)

g21б = a0 / (r1э + rб * (1 - a0))

print ('g21б=-', g21б)

g22б = r2э + rб / (rк * (r2э + rб * (1 - a0)))

print ('g22б=' ,g22б)

g11э = 1 - a0 / (r2э + rб * (1 - a0))

print ('g11э=', g11э)

g12э = r2э / (rк * (r2э + rб * (1 - a0)))