Эквивалентные схемы для большого сигнала на основе модели Эберса—Молла

Эквивалентная схема транзистора, составленная на основе модели Эберса—Молла, изображена на рис. IV.7.1. Основная часть эквивалентной схемы включает диоды D₍, D₂, моделирующие эмиттерный и коллекторный переходы, и генераторы тока с/д./, а, 1₂, моделирующие транзисторный эффект. ВАХ диодов в идеализированной модели транзистора не включают токи рекомбинации—генерации в р-п переходах. Влияние эффекта Эрли модель не учитывает. Сопротивления R_r и R_c — это омические сопротивления тела базы и коллектора, которые считаются постоянными. Накопление заряда избыточных носителей в квазинейтральных областях базы и коллектора учитывается диффузионными емкостями C_DN и С_ш, зависящими от токов через соответствующие диоды (см. параграф IV.4.7). Емкости С_Е, С_с и C_s — это барьерные емкости эмиттерного, коллекторного и изолирующего (подложка-коллектор) переходов, зависящие от напряжений на переходах.

Рис. IV.7.1. Эквивалентная схема транзистора на основе модели Эберса—Молла Модифицированный вариант эквивалентной схемы представлен на рис. IV.7.2. Главное отличие состоит в более корректном моделировании накопления заряда в п- коллекторе блоком 1, соответствующим модели Кулла (см. параграф IV.4.7, рис. IV.4.6). Кроме того, диод D₃ учитывает возможность отпирания изолирующего р-п перехода подложка-коллектор. При этом в р-подложку инжектируются электроны из и⁺-коллектора. Их заряд определяется временем жизни т₅ слаболегированной подложки Q_s = x_sI₃ и может быть весьма значительным, так как значение может составлять ~ 1 мкс.

Рис. IV.7.2. Модифицированная эквивалентная схема транзистора на основе модели Эберса—Молла:

• 1 — модель «-коллектора Кулла;
• 2 — модель перехода коллектор-подложка