Главная  Носители тока 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [ 55 ] 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74


(7.47)

На относительно низхих частотах, где 1 ~- у,

член (1 - й/) (1+Гь ?ео) настолько мал, что им можно пренебречь. Тогда с хорошей точностью

M H=l+)/(l- /)(l+2WR.o)- (7-47а)

При /. 11 - коэффициент шума начинает возрастать с ростом частоты. При fjf > 1 -

Функция меняется как /, если отношение f/f относительно мало, и как /7/1 11\ . относительно велико, т. е. при f > 1.

На рис. 7.13 приведены результаты измерений коэффициента шума СВЧ транзистора, о котором говорилось

!§ 9 \ 7 5

= 2.0 f = 0,010

-<

fOMa

ч

1 3 10 30 100 300 1000 3000 Частота, Мгц

Рис. 7.13. Зависимость мппимальпого коэффициента шума от частоты для 2Л/2996 № 31, Сс, р-п-р транзистора при /е=1,5 ма, Fcb =

-6 в [96].



в связи с рис. 7.12. При использовании значений fblReo, ui и f, показанных на рисунке, получено хорошее соответствие между теорией и экспериментом. На рис. 7.14 для того же самого транзистора построены графики зависимости Fmi-iii от тока эмиттера 1е с частотой / в качестве


го 1£,ма

Рис. 7.14. Зависимость коэффициента шума от /в с частотой в качестве параметра для 2Л/2996 № 31, Ge, р-п-р при Усв = -6 в [96]. ® - 30 Мец, О - 100 Мец, Q - 200 Мгц, X - 500 Мгц, А - I ООО Мгц.

параметра. Возрастание Гмин при очень малых и очень больших токах обусловлено уменьшением f.

Снижение при малых токах вызвано следующим. Эмиттерный переход имеет емкость Cj., связанную с областью пространственного заряда перехода, и емкость Cel. обусловленную накоплением дырок в базе. Выражение для может быть записано в виде

2(Сг£ + С<г)

(7.48)

Величина Сте почти не зависит от 1е, а \IRas и Са прямо пропорциональны 1е- При достаточно больших токах СтЕ<Сй и практически не зависит от 1е, но при малых токах СтЕ>Са и поэтому линейно убывает с уменьшением .



Падение при больших токах вызвано тем обстоятельством, что ток через коллекторный переход начинает ограничиваться пространственным зарядом. При заданном напряжении на коллекторе Vcb ток в этом случае может возрастать только за счет расширения области протекания тока. А это ведет к росту эффективной длины участка диффузии в области базы, и следовательно, к уменьшению f .

Грубая оценка показывает, что меняется как а так как

соответствует изменению F h от как

меняется как при fffl, то это-

7. Это очень хорошо согласуется с экспериментальными данными (см. рис. 7.14). Подробности могут быть найдены в [96].

Обратимся теперь к измерениям в планарных кремниевых транзисторах с граничными частотами по крутизне между 50 и 200 Мгц, так как они обнаруживают интересные данные, относящиеся к корреляционному импедансу Zkop=i/?kop+J.Xkop. Теоретически Нтр должно бы быть пренебрежимо малым на низких частотах, а Rmp и Л'кор должны бы быть относительно малы на всех частотах.

3-10


1 3 5 7 W -3 5 7 10- 3 5 710 3 5-10

Рис. 7.15. Зависимость i/? от Rs для 2Л^1564 .М° 1 на частоте 550 кщ при /е=1 ма 197].

о - экспериментальные точки. Кривая построена по уравнению ? = =A+BR + CB? при /4 = 134 ом, В = 1,35, С=12,ЗХ1СН сим.




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [ 55 ] 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74