SU868787A1 - Устройство дл моделировани транзистора - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ Изобретение относитс  к электрическому моделированию и предназначено дл  моделировани  электронных схем на бипол рньрс транзисторах, Известно устройство дл  моделиров ни  транзисторов, содержащее транзис тор в качестве модели транзистора по посто нному току, конденсаторы дл  моделировани  барьерных емкостей р-п-переходов, операционные усилители , резисторы и конденсаторы дл  моделировани  накоплени  зар да в базе транзистора II . Наиболее близким техническим реше нием к предлагаемому  вл етс  устрой ство дл  моделировани  транзистора, содержащее транзистор, конденсаторы, резисторы и операционные усилители дл  регулировани  величины коэффицие та усилени  транзистора, масштабных коэффициентов и температурной эависимости эмиттерно-базового напр жени  .транзистора t2. О5ЩНМ недостатком указанных устройств  вл етс  низка  точность воспроизведени  характеристик интеграль ных транзисторов в области больших токов коллектора. При моделировании интегральных транзисторов в модели обычно 1 спольТРАНЗИСТОРА зуетс  стандартный дискретный транзистор , однако точность моделировани  при этом оказываетс  низкой из-зй отсутстви  подоби  между дискретными и интегральными транзисторами. Точность может быть повышена путем моделировани  токовой зависимости коэффициента усилени  транзисторав области больших токов коллектора. Цель изобретени  т повышение точности моделировани  интегральных транзисторов в области больших токов коллектора . Поставленна  цель достигаетс  те.м, что в устройство дл  моделировани  транзистора, содержащее первый и второй накопительные конденсаторы, первые обкладки которых соединены с базовым выходом устройства, вторые обклащки первого и второго накопительных конденсаторов подключены соответственно к коллекторному и эмиттерному выходам устройства, токосъемный резистрр, выводы которого соединены соответственно q первым и вторым входами дифференциального усилител , выход котррого через третий накопительный конденсатор соединен с базовым выходом устройства, транзистор , коллектор которого подключен

к первому выводу токосъемного резистора , второй вывод которого соединен с коллекторным выводом устройства , эмиттерный выход которого подключен к эмиттеру транзистора, введены масштабирующий резистор, ограничительный диод и делитель напр жени , выполненный из последовательно соединенных посто нного и переменного резисторов, вывод посто нного резистора подключен к шине источника питани , вывод переменного резистора соединен с змиттерным выводом устройства, база транзистора через масштабирующий резистор подключена к базовому выводу устройства и аноду ограничительного диода, катод которого соединен с подвижным контактом переменного резистора делител  напр жени .

На чертеже представлена электрическа  принципиальна  схема устройства .

Устройство дл  моделировани  транзистора содержит транзистор 1, токосъемный и масштабирующий резисторы 2 и 3, первый и третий накопительные конденсаторы 4 и 5, диффеенциальный усилитель б, второй накопительный конденсатор 7, источник

8питани , ограничительный диод 9 и делитель 10 напр жени , который состоит из переменного и посто нного резисторов 11 и 12 и  вл етс  по существу источником ЭДС.

Вывод эмиттера транзистора 1 подключен к эмиттерному выводу 13 устройства , конденсаторы 4 и 7 включены между базовыми 14 и эмиттерными 13 выводами устройства, а также межу базовым 14 и коллекторным 15 вывоами устройства. Резистор 2 включен ежду выводами коллектора транзистора 1 и коллекторным выводом 15 устройства . Два входа усилител  б подключены параллельно резистору 2, выход его через конденсатор 5 подключен к базовому выводу 14 устройства , а общий вывод усилител  б,  вл ющийс  выводом источника 8 питани , подключен к эмиттерному вывоу 13 устройства. База транзистора 1 через резистор 3 подключена к базовому выводу 14 устройства. Диод

9включен между базовым выводом 14 . стройства и выходом делител  напр ени , состо щего из переменного резистора 11 и посто нного резистора 2, соединенных последовательно и ключенных между эмиттерным выводам 3 устройства и источником питани . с1шител .

Принцип действи  устройства основан на использовании транзистора в качестве своей собственной модели по посто нному току. Динамические параметры устройства подобны соответствующим параметрам реального транзистора с масштабом К.

Устройство работает следующим образом.

При подключении базового вывода 14 устройства к источнику управл ющего сигнала зар жаютс  конденсаторы 4 и 7. Этот процесс аналогичен зар ду барьерных емкостей моделируемого транзистора.

Зар жаетс также конденсатор 5 через вывод базы, выход дифференциального усилител  б и эмиттерный вывод 13 устройства. Зар д этого конденсатора пропорционален напр - жению на его обкладках, следовательно , выходному напр жению дифференциального усилител  7 и, следовательно , току коллектора транзистора 1. Поскольку зар д неосновных носителей в базе моделируемого транзистора также пропорционален его коллекторному току, то конденсатор 5 с усилителем 7, источником 8 питани  и редуктором 2  вл етс  аналогом диффузионной емкости эмиттерного перехода и моделирует накопление зар да в базе транзистора. Эта емкость подключена параллельно диффузионной емкости транзистора 1 и в К раз больше аналогичной емкости моделируемого транзистора.

Одновременно с этим часть тока, втекающего через базовый вывод 14, протекает через эмиттерный переход транаистора 1 и передаетс  в цепь его коллектора. Поскольку емкости конденсаторов 4, 5 и 7 много больше собственных емкостей транзистора 1, то динамические характеристики данного устройства определ ютс  целиком конденсаторами 4,5 и 7, а транзистор 1  вл етс  безынерционным элементом, передающим активную составл ющую базового тока в цепь коллектора.

При дальнейшем увеличении базового тока падение напр жени  на эмиттерном переходе транзистора 1 становитс  достаточным дл  открывани  диода 9. С этого момента часть базового тока ответвл етс  в цепь диода 9, что эквивалентно спаду коэффициента усилени  модели. Крутизну спада и ток, при котором начинаетс  спад, можно регулировать резистором 3 и источником ЭДС 10.

Таким образом, диод 9, источник ЭДС 10 и резистор 3 позвол ют регулировать вид токовой зависимости коэффициента усилени  модели до совпадени  с требуемой зависимостью, т.е. в итоге повысить точность моделировани .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  моделировани  транзистора, содержащее первый и второй накопительные конденсаторы, первые обкладки которых соединены с базовым выводом устройства,вторые обкладки первого и второго накопительных конденсаторов подключены соответственно к коллекторному и эмиттерному выводам устройства, токосъемный резистор, выводы которого соединены соответственно с первым и вторым входами дифференциального усилител , выход которого через третий накопительный конденсатор соединен с базовым выводом устройства, транзистор, коллектор которого подключен к первому выводу токосъемного резистора, второй вывод которого соединен с коллекторным выводом устройства , эмиттерный выход которого подключен к эмиттеру транзистора, о личающеес  тем, что, с цель повышени  точности моделировани , в него введены масштабирук ций резистор ограничительный диод и делитель напр жени , выполненный из последовательно соединенных посто нного и переменного резисторов , вывод посто нного резистора подключен к шине источника питани , вывод переменного резистора соединен с эмиттерным выводом устройства , база транзистора через масштабирующий резистор подключена к базовому выводу устройства и аноду ограничительного диода, катод которого соединен с подвижным контактом переменного резистора делител  напр жени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3471786, кл.324-158, опублик.1967.
2. 2.Rein Н-М, Bviichmann Н., Int Elec tron Rundschan, 1971, № 9, s.227-231 (прототип).