朝着简单而准确的晶体管等效电路及其在离散和集成电子电路分析和设计中的应用
摘要：晶体管是现代电子学的基石。然而，它们相对复杂的特性以及常见的参数变化是离散和集成电子学中的一个挑战。晶体管的研究和应用很大程度上依赖于晶体管模型和相应的等效电路，用于电路分析和仿真。本文基于埃利特特效应得出了一个简单而准确的晶体管等效电路，其中只涉及电压$V_a$和伴随参数$s$。推导出了共射极电路中的电流和电压方程，从而得出相应的增益函数。这些函数具有有趣的数学结构，增益值几乎与基极电流线性变化，在平均值和变化值方面能很好地表征增益。这些结果应用于推导一个原型的Early空间，该空间总结了晶体管的特性，并丰富了最近实验得到的NPN和PNP硅材料BJT晶体管以及合金锗晶体管的原型。尽管增益和线性之间存在权衡，但当追求高增益和低失真时，具有小$V_a$值的频带是显著的。Early等效模型还用于研究电压供应振荡下电路的稳定性，以及晶体管的并联组合。在前一种情况下，验证了更传统的假设常数电流增益的方法可能导致与更准确的Early方法得到的稳定因子显著偏离的稳定性分析结果。并联晶体管的等效电路也被证明与Early公式非常相似。
作者：Luciano da F. Costa
论文ID：1802.02279
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2018-02-08