Quaderno di teoria - Elettronica II, prof.Manstretta

1) BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR (BJT)

flusso energia, pnp e npn

ACTIVE MODE O AMPLIFIER

Sono detti bipolari perchè sia gli elettroni che le lacune partecipano alla corrente

Current flow (INACTIVE MODE)

EMITTER fortemente drogato e BASE poco drogata. Si ha flusso di elettroni dell’EMITTER e lacune immesse nella BASE

flusso di elettroni che avviene nella base ha prendendo carica generata (carica ricombinata)

V_BE > V_BE -> elettrons norman in C -> i_E = i_B + i_C

Q = I_S

i_B = i_C + 1/T_E

β: guadagno del corrente di COMMON EMITTER

quindi i_E = {\beta + 1 \over \beta} i_C + I_S e c.c. i_C = \alpha

\beta = {i_C + i_C \over i_B}

α = {β \over β + 1}

guadagno di corrente common base

m_P(0) = m_P0 e^{\Delta V/T}

Se ho anche diffusione dovuta all’inversione di B

Corrente di diffusione: I_m = {A_EqD_mn_PE

I_C é uguale alla corrente di diffusione

BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR (BJT)

Sono detti bipolari perché sia gli elettroni che le lacune partecipano alla corrente.

Current flow (INACTIVE MODE)

1) flusso di elettroni - ovviamente la base, che avvengono corte generati (per riconduzione)

2) β: guadagno del corrente di COMMON EMITTER

Poiché la concentrazione di dopatori nel donatore (EMITTER) No, >> di quella dell'accettore (BASE) No, gli elettroni iniettati da E e sono 50 volte di più delle lacune da B ed E proprio

Se ho anche diffusione dovuta all'inversione (abbida) di lacune da B.

Corrente di diffusione: I_m = A_E q D_m

I_C è uguale alla corrente di diffusione

I_S = A_E q D_m

Modello per piccolo segnale

dove fare Taylor - McLaurin (il 1° ordine)

∂I_C/∂V_BE = I_Se^VBE/VT ⋅ ΔV_BE

I_C = I_Se^VBE/VT - I_Ce^ΔT/τ/T₀ = -αfI_B

(∂I_E/∂V_BE = gm) → ∂I_E = gm ⋅ ΔV_BE

I_C = β(I_B) → ∂I_C = ∂I_E β = I_C/V_A = (β+1)

Transistore MOSFET

(A differenza dei BJT si muovono solo gli elettroni, perché ho creato una zona di svuotamento del debolita con un campo sulla griglia).

Applicando V_GS > 0 creo una regione di svuotamento (regioni invertite dai portatori di maggioritarie nella mono p sotto l'ossido)

V_g = V_T → Soglia tensione oltre la quale si inizia a avere inversione → canale

Inversione forte: fermiamo creato all'interfaccia di V_GS. Il canale ha dimuito di mature si uguaglia alla concentrazione di maggioritari nel BULK → Canale uniforme

(Se m = 1.5 → _m = 0 nelle mono rotosta.)

Eccesso oltre la soglia: V_ov = V_GS - V_T

Carica nel canale: |Q| = C_ox W L ⋅ V_ov

a second della tecnologia C_j, t_ox, L variano:

L_min = 180 nm, t_ox = 40 Å, C_ox ~ 8 fF/μm² ex 0.18 μm × 1 μm → C_m = 16 pF

Applicando V_DS > V_ov

Canale rintratto in direzione → s → Damping

KVL → source = λG + d − [V_DS − V_BS] = V_t + λV

n linee di pace

i_D = μ_nC_ox W/L (V_ov − (V_DS²/2))

Direzione per lambda bias separato.

(2)

Punch-off quando V_DS > V_DSsat ossia la tensione tra gate e fondo del canale è V_t (V_GD = V_t)

Aumenta ancora V_DS —> l = diminuisce —> effetto early

I_D = μ_mC_ox^W/_L (V_gs - V_t - V_DS/₂)V_DS|_VDS=VOV = -μ/2_mCox W/L N_OV²

nel BJT per zona lineare si intende quella con le curve risulti, qui non risultati...

quindi in definitiva

I_D = 1/2 K_n(V_gs - N_t)²(2 + λV_DS)

K_m = N_mC_ox

K_m = N_mC_ox ^W/_L

∂I_D/_∂VGS = k'_m ^W/_L (V_GS-V_t)(1+λV_DS) ≡ g_m + transconduttanza

A_u = g_mro = ^V_A/_Vov —> nel bjt vale I_S (dipendenza delle temperature)

sforzo basi : modulazioni della soglie —> la tens