Анализ влияния электромагнитного поля на шумовые характеристики транзисторов
Исследование влияния электромагнитного поля на интенсивность шума биполярных транзисторов. Характеристика особенностей работы отечественных высокочастотных транзисторов в сильных электромагнитных полях с сохранением в поле хороших шумовых показателей.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.03.2018 |
| Размер файла | 14,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Влияние электромагнитного поля на шумовые характеристики транзисторов
Горлов Митрофан Иванович,
доктор технических наук, профессор,
Денисов Дмитрий Александрович,
соискатель.
Воронежский государственный технический университет.
Экспериментально исследовано влияние электромагнитного поля (ЭМП) на интенсивность шума биполярных транзисторов КТ3107Б, ГТ322А. Установлено, что для всех исследуемых транзисторов интенсивность шума увеличивается при воздействии ЭМП, причем увеличение зависит от ориентации поля по отношению к транзистору. Делается попытка качественного объяснения наблюдаемых явлений.
Изучение влияния ЭМП на работу полупроводниковых изделий (ППИ) представляет интерес как для понимания физических процессов в этих изделиях, так и для определения возможностей практического использования приборов. Хотя этой проблеме посвящено значительное число работ [1-3], где основное внимание уделялось усилительным свойствам транзистора, воздействие ЭМП на шумовые характеристики транзисторов остается пока не до конца исследованным.
В данной работе рассматривается влияние ЭМП на интенсивность низкочастотного шума (ИНЧШ) U2ш ряда отечественных высокочастотных транзисторов.
ЭМП создавалось магнетроном большой мощности, частотой 2,45 ГГц и плотностью магнитного потока 5,7 кВт/м2. Транзисторы помещали в ЭМП, причем ориентация транзистора в поле могла изменяться. Измерения ИНЧШ при различных ориентациях показали, что ИНЧШ зависит от ориентации транзистора и имеются два значения ИНЧШ минимальное U2шmin и максимальное U2шmах.
Так как жестких допусков на ориентацию кристалла в корпусе относительно выводов изготовителями транзисторов не предусматривается, поэтому направление ЭМП определялось по отношению к корпусу транзистора.
ИНЧШ измерялся по стандартной методике [4]; исследованию подвергались случайно взятые транзисторы. Результаты измерения ИНЧШ даны в таблице 1.
Таблица 1.
Значение ИНЧШ до воздействия ЭМП и при воздействии ЭМП.
|
Транзистор |
до ЭМП |
после ЭМП |
|||||
|
U2ш, мВ |
U2шmin, мВ |
U2шmах, мВ |
|||||
|
ГТ322А |
кб |
эб |
кб |
эб |
кб |
эб |
|
|
1 |
1,455 |
1,52 |
1,54 |
1,55 |
1,85 |
1,97 |
|
|
2 |
1,471 |
1,527 |
1,55 |
1,58 |
1,8 |
1,95 |
|
|
3 |
1,498 |
1,561 |
1,57 |
1,57 |
1,82 |
1,91 |
|
|
4 |
1,452 |
1,512 |
1,53 |
1,56 |
1,84 |
1,9 |
|
|
5 |
1,463 |
1,5 |
1,52 |
1,56 |
1,8 |
1,98 |
|
|
КТ3107Б |
кб |
эб |
кб |
эб |
кб |
эб |
|
|
1 |
8,7 |
9,1 |
8,9 |
9,5 |
11 |
11,7 |
|
|
2 |
8,9 |
9 |
9,2 |
9,5 |
11,4 |
12,1 |
|
|
3 |
8,9 |
9,2 |
9,4 |
9,7 |
10,9 |
11,6 |
|
|
4 |
9 |
9,1 |
9,47 |
9,6 |
11,2 |
11,7 |
|
|
5 |
8,6 |
8,9 |
9,2 |
9,4 |
11,5 |
11,9 |
Результаты для биполярных транзисторов трудно объяснить на основе изменения параметров транзистора и, в частности, коэффициент усиления под действием ЭМП. Наши измерения при учете дробового шума тока коллектора (основной источник шумов на высоких частотах) дают незначительное изменение ИНЧШ в ЭМП.
Изменениями параметров транзисторов в ЭМП нельзя, по-видимому, также объяснить и изменение ИНЧШ при нарушении технических условий.
Рассматривая устройство исследованных биполярных транзисторов, можно сделать вывод о том, что максимальное увеличение ИНЧШ имеет место при направлении ЭМП, перпендикулярном направлению движения носителей в базовой области. Этот эффект, по-видимому, связан с перераспределением тока по площади эмиттерного перехода. Зависимость ИНЧШ транзистора от тока коллектора или тока эмиттера имеет хорошо выраженный минимум. Аналогичной является зависимость ИНЧШ от плотности тока эмиттера.
ЭМП влияет на уровень инжекции отдельных областей переходов и на другие процессы в них, что может явиться причиной воздействия этого поля на ИНЧШ.
У кремниевых транзисторов выходы эмиттерного и коллекторного переходов на поверхность защищены слоем окисла, благодаря чему снижается роль процессов по сравнению с германиевыми транзисторами. Это приводит к меньшему влиянию ЭМП на ИНЧШ у кремниевых транзисторов.
Реальные транзисторы имеют, довольно сложную геометрию, что затрудняет сопоставление наблюдаемых эффектов с теоретическими выводами. Можно предположить, что наблюдаемые эффекты зависят в какой-то степени от геометрии, размеров, характеристик материала транзистора, т.е. носят конструктивно-технологический характер.
Выводы
ИНЧШ биполярных транзисторов увеличивается в электромагнитном поле, причем увеличение зависит от ориентации транзистора по отношению к полю.
Отечественные высокочастотные транзисторы могут работать в сильных, с практической точки зрения, электромагнитных полях, сохраняя при правильной ориентации в поле хорошие шумовые показатели.
поле электромагнитный транзистор биполярный
Литература
1. Misra M. Effect of magnetic field on the current amplification factor of junction transistor // lndian Journal of Pure and Applied Physics. - 1965. - V.3, N 1, - P. 30.
2. Ащеулов А.А., Добровольський Ю.Г., Pоманюк I.С. Досшдження впливу певних комбшацш електричного та магштного пошв на властивост нашвпроввдникових приладiв // Наук. вiсник Чершвецького ун-ту.-1999.- Вин. 29. Фiзика.- С. 174-176.
3. Чернышев А.А. Основы надежности полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. - М.: Радио и связь, 1988.-254 с.
4. Горлов М.И., Емельянов В.А., Жарких А.П. Определение надежности полупроводниковых приборов по шумовым характеристикам // Петербуржский журнал электроники. 2003 №2 с 4044.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Классификация биполярных транзисторов по типу рабочего материала и механизму передачи тока в структуре. Технологические разновидности БТ. Основные свойства сплавных и планарных транзисторов. Ширина диапазона рабочих частот БТ. Способы повышения усиления.
контрольная работа [2,3 M], добавлен 15.01.2011Устройство плоскостного биполярного транзистора. Концентрация основных носителей заряда. Схемы включения биполярных транзисторов. Статические характеристики биполярных транзисторов. Простейший усилительный каскад. Режимы работы и область применения.
лекция [529,8 K], добавлен 19.11.2008Исследование влияния электромагнитного поля на подземную антенну, расположенную на определенной глубине. Расчеты напряжения нагрузки проволочной антенны. Разработка программного продукта, позволяющего выполнять основные операции разработанного алгоритма.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 07.06.2012Определение параметров структурно-физических математических моделей диодов и полевых транзисторов, малосигнальных и структурно-физических моделей биполярных транзисторов. Исследование элементов системы моделирования и анализа радиоэлектронных цепей.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 17.03.2011Основные понятия и классификация приборов для измерения напряженности электромагнитного поля и помех. Измерение напряженности электромагнитного поля. Метод эталонной антенны. Метод сравнения. Измерительные приемники и измерители напряженности поля.
реферат [31,8 K], добавлен 23.01.2009Исследование полевых транзисторов и анализ оборудования для их герметизации. Материалы деталей для корпусов транзисторов. Назначение и работа автомата герметизации. Расчет вибробункера автомата герметизации транзисторов. Технология изготовления детали.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 21.06.2014Транзистор как электронный полупроводниковый усилительный прибор, предназначенный для усиления сигналов. Знакомство с особенностями и сферами применения полевых и биполярных транзисторов. Общая характеристика схем включения биполярного транзистора.
реферат [1,5 M], добавлен 21.05.2016Транзистор - полупроводниковый преобразовательный прибор, имеющий не менее трёх выводов и способный усиливать мощность. Максимально допустимые параметры и вольтамперные характеристики биполярного и полевого транзисторов. Расчет величин элементов системы.
курсовая работа [1016,4 K], добавлен 01.12.2014Порядок изучения основных характеристик полевых транзисторов, включенных по схеме с общим истоком. Методы снятия статических вольтамперных характеристик, вычисление по ним электрических параметров. Анализ влияния управляющего напряжения на выходной ток.
лабораторная работа [258,3 K], добавлен 12.05.2016Использование биполярных транзисторов в импульсных источниках электропитания. Линейная область работы транзистора. Коммутационные процессы в транзисторе, определяющие динамические потери при его переключении. Метод симметрирования токов транзисторов.
контрольная работа [219,1 K], добавлен 30.08.2010Расчет компонентов и разработка вычислительного блока системы электромагнитного позиционирования. Обоснование выбора катушек индуктивности и изучение их влияния на стабильность системы. Измерение индукции электромагнитного поля при парной работе катушек.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 16.07.2013Конструкции МДП-транзисторов (металл - диэлектрик – полупроводник) в микросхемах с алюминиевой металлизацией. Материалы, используемые в качестве диэлектрика. Применение поликремниевых затворов транзисторов. Преимущество диэлектрической подложки.
реферат [915,7 K], добавлен 22.02.2009Конструкции полевых транзисторов с управляющим р-п переходом. Стоко-затворная и стоковая (выходная) характеристики, параметры и принцип действия транзисторов. Структура транзисторов с изолированным затвором. Полупроводниковые приборы с зарядовой связью.
реферат [822,3 K], добавлен 21.08.2015Применение компьютерных программ моделирования для изучения полупроводниковых приборов и структур. Оценка влияния режимов работы и внешних факторов на их основные электрические характеристики. Изучение особенностей основных полупроводниковых приборов.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 16.05.2013История открытия, классификация транзисторов по структуре (биполярные, полевые, однопереходные и криогенные), мощности, исполнению, материалу (пластик, полимеры). Особенности металлических и полимерных транзисторов и их сравнительная характеристика.
презентация [592,4 K], добавлен 06.03.2015Транзистор как прибор, предназначенный для преобразования различных электрических сигналов. Устройство и принцип действия транзисторов. Схема включения, система обозначения силовых транзисторов, кодовая маркировка, тип корпуса, пример параметров.
реферат [283,7 K], добавлен 19.02.2010Разработка структурной, принципиальной и интегральной микросхем аналогового устройства на основе биполярных и полевых транзисторов. Выбор типов и структур биполярных и полевых транзисторов, навесных элементов и расчёт конфигурации плёночных элементов.
курсовая работа [241,0 K], добавлен 29.08.2014Технические характеристики и структура модуляционно-легированных полевых транзисторов и биполярных транзисторов на гетеропереходах. Технологии создания приборов, их преимущества и применение. Понятие явления резонансного туннелирования электронов.
реферат [522,2 K], добавлен 28.12.2013Кодирование обозначений допустимых отклонений сопротивления. Номинальные параметры конденсаторов. Обозначение конденсаторов в электрических схемах. Высокочастотные и импульсные диоды. Параметры биполярных транзисторов. Система обозначений транзисторов.
отчет по практике [2,4 M], добавлен 15.01.2011Структура электромагнитного поля основной волны. Распространение электромагнитных волн в полом прямоугольном металлическом волноводе. Резонансная частота колебаний. Влияние параметров реальных сред на процесс распространения электромагнитных волн.
лабораторная работа [710,2 K], добавлен 29.06.2012
