Устройство для моделирования транзистора

где Е, Ч - выходное и входное напряжения экспоненциальныхусилителейЧт - тепловой потенциал,Е, - некоторая константа,Управляемые источники 9, 12, 14 и 7 тока являются повторителями тока, дифференциальные усилители 11 и 13 имеют единичный коэффициент передачи напряжения.Соотношения для расчета параметров модели можно получить на основании теории подобия, сопоставляя уравнения, описывающие процессы в транзисторе и его модели. Рассматривают сначала квазистатический режим, когда КСС-сетка может быть представлена П-образным звеном (фиг. 2). Методами теории электрических цепей можно составить следующую систему уравнений, описывающих процессы в модели: Ч ) м ЙЧэЧт эт 1 в, (ехр - 1)т 1(ехр(2) Н Мм й ,кд 1 э Ч, фм им оС С + - ехр в ; с, С, 11к Ф ц т Изобретение относится к аналоговому моделированию и предназначено длямоделирования электронных цепей с би-.полярными транзисторами, например интегральных схем.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства засчет моделирования транзисторов с незаземленным выводом эмиттера. 10На фиг. 1 показана функциональнаясхема устройства, на фиг. 2 - схема КСС-сетки.Устройство содержит первый 1 ивторой 2 блоки моделирования барьер ных емкостей транзистора, выполнен-.ные в воде накопительного конденсато"ра, базовый 3, эмиттерный 4 и коллекторный 5 выводы устройства, блок 6моделирования переноса неосновныхносителей в базе транзистора, выполненный ввиде КСО-сетки, четвертыйуправляемый источник 7 тока,первыйэкспоненциальный усилитель З,первыйуправляемый источник 9 тока, второй 25экспоненциальный усилитель 10, первыйдифференциальный усипитель 11, второй управляемый источник 12 тока,второй дифференциальный усилитель 13 итретий управляемый источник 14 тока.КСС-сетка включает резисторы 1517и конденсаторы 18 и 19.Устройство работает следующим образомаБлок 6 моделирует перенос неосновных носителей в базе транзистора,уси. 35 лители 8 и 10 служат для задания граничных условий на блок 6, источник 12 задает в базовый вывод модели ток, равный току, вытекающему через третий вывод КСС-сетки. Последний аналогичен току рекомбинации не- основных носителей в базе транзисто, ра и току накопления неосновных носителей. Источник 9 задает в коллекторный вывод модели ток, равный току неосновных носителей, протекающему через коллекторный р-и-переход. Источники 14 и 7 задают в эмиттерный вывод модели ток, .равный сумме токов, протекающих через коллекторный переход и базовый вывод модели.Конденсаторы 1 и 2 моделируют барьерные ем" кости транзистора, Дифференциальные усилители 11 и 13 служат для преобразования дифференциальных напряжений на барьерных емкостях конденсаторов 1 и 2, которые пропорциональны напряжениям на р - п-переходах транзистора, в синфазные напряжения, подаваемые на входы экспоненциальных усилителей 10 и 8.Блоки 8 и 10 воспроизводят следующую зависимость:(фиг. 2)фСВ С 1 юС еС, - емкости конденсаторов 1, 2, 19 и 18соответственном1.ФФ 1 м - ток эмиттера и коллектора модели,Чэ, Ч - напряжения междуэмиттером и базойи коллектором и базой моделиМ Мф,М, - нормальный и инверс"ный коэффициенты передачи тока модели.Математически записанная система 20уравнений подобйа системе уравненийЭберса-Молла. Сопоставляя уравнения.описывающими объект моделирования, 25получают следующие соотношения между параметрами модели и объекта:1 =К 1, С =К К С, 7 = К (3):мгде под 1 и 1 подразумевают все параметры модели и объекта, имеющие размерМность токаЭпод С и С,С"и Г подразумевают все параметры, имеющие размерность емкости ивремени соответственно,К К - масштабы по току ивремени.Таким образом, зная параметры модели Эберса-Молла, токи насыщения1 , 1 , коэффициенты передачи тока к, М барьерные емкости р - и-пе-реходов С С и постоянные, времени",ик в с помощью масштабных соотношений (3) можно перейти к параметрам (2), входящим в уравнение (1)и на основании (2) определить параметры элементов данной модели.Предлагаемое устройство для моделирования транзистора имеет замедленные в К раз по сравнению с моделируемым транзистором динамические характеристики. Величину К выбирают 55исходя из удобства исследования модели в миллисекундном диапазоне,обычно она равна 10 -109 В более общем случае при моделировании неквазистатического режима транзистора необходимо использовать не менее 6-12 секций блока 6, пока занных на фиг.2. При этом параметры элементов этих блоков определяют методами оптимизации, подбором величин параметров до совпадения характеристик модели и объекта с заданной точностью.Уравнения (1) записаны для случая, когда источники тока, управляемые током, являются повторителями тока. В более общем случае их передаточная характеристика может быть нелинейной. Это позволяет учесть токовую зависимость коэффициентов передачи тока транзистора.Формула изобретенияУстройство для моделирования транзистора, содержащее первый и второй блоки моделирования барьерных емкостей транзистора, каждый из которых выполнен в виде накопительного конденсатора, .первые выводы конденсаторов первого и второго блоков моделирования барьерных емкостей транзисторов соединены и являются базовым выводом устройства, эмиттерный и коллекторный выводы которого соединены с вторыми выводами конденсаторов соответственно первого и второго блоков моделирования барьерных емкостей .транзистора, блок моделирования переноса неосновных носителей в базе транзистора, выполненный в виде П-образной КСС-сетки, к первому выводу которой подключен выход первого экспоненциального усилителя, выход первого управляемого источника тока и первый вход первого дифференциального усилителя соединены с коллекторным выводом устройства, базовый вывод которого подключен к выходу второго управляемого источника тока и к второму входу первого дифференциального усилителя, выход которого соединен с.входом второго. экспоненциального усилителя, выход которого подключен к управляющему входу первого управляемо-. го источника тока, вход второго управляемого источника тока соединен с шиной нулевого потенциала, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования транзисто1388911 ираж 70 И Заказ 1583 Подписно оизв.,-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул, Проектная,ров с незаземленным выводом эмиттера, в него введены второй дифференциальный усилитель, третий,и четвертый управляемые источники тока, причем выход второго дифференциального уси 5 лителя соединен с входом первого экспоненциального усилителя, первый вход второго дифференциального усилителя соединен с базовым выводом устройства, второй вход второго дифференциального усилителя подключен к эмиттерному выводу устройства и к выхо 6 дам третьего и четвертого управляемых источников тока, первый входтретьего и управляющий вход второгоуправляемого источника тока соединены, управляющий вход третьего управляемого источника тока подключенк второму выходу КСС-сетки, третийвывод которой соединен с управляющимвходом четвертого управляемого источника тока, вход которого подключен к входу первого управляемого источника тока.