154200. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tranzisztorok előállítására
154200 Találmányunk lényegének kifejtésére és megalapozására ismertetünk egy ilyen kapcsolást és • hozzáfűzzük elméleti "megfontolásunkat. Ilyen az ún. 'földelt eimiitteres hangolt erőisítő fokozatú kapcsolásit az 1 ábrán mutatunk be, a szokásos (jelölésekkel. Mint ismeretes ilyen — ún. négypölus — bázis (ig) és kolfefctoiráramára {ic) a következő összefüggések érvényesek: 1B — yile Ube + yi2e Uc •y2U Ube + y22e Uíe I. II. Látlhaító a II. egyenletből, hogy a (reciprok) ellenállás jellegű y22E értékét úgy célszerű kialakítani, hogy az y22E Uce ^aoírzat értéke (minél kisebb tegyen, a kimenő ellenállásit, — mely a y22E—'1 valós része — tehát maximálás értéken kell taintanii. Ekkor az ic értékét lényegében a bázis-eimitter feszültséggel (UBE) határozzuk meg. Kiimutatható (lásd pl R. D. Middlebrooík An Introduction to Junction Transistor Theory N. Y. VBüey 1957. 2Hi2 old.) hogy az y22ß paramiéter értéke ugyanaz, ha földelt emitterű helyett földelt bázisú kapcsolást használunk. Röviden a kimenő ellenállást lényegileg az y22E paraméteir jellemzi. Ezért a 2. ábrán levő •— helyettesítő kép — egyaránt érvényes földelt bázisú és földelt emitterű kapcsolásra. A 3. ábrán lévő helyettesítő kép a 2. ábrának felel meg, némi átalakítással. Részleteket illetően utalunk a már hivatkozott irodalmi adatra. így p-n-p germánium tranzisztorra az 1. jelölésű áraimköri elem, 1,05-KT 8 Wcc= ~~7— [l+ge alakban oldható meg, ahol: kT la 1 +r6ft , ieo (l—a 0 ) A jelölések a következők: w : tranzisztor geometriai bázisvastagsága cm-ben. S : a bázisiróteg fajlagos vezetőképessége o/Ohm cm-ben. «ö : a tranzisztor kisfrekveneMs áraniarősítési_ tényezője. rt,b, : a bázisellenálilás ohm-ban. kT : termikus feszültség m V-ben q ieo : muinkaponti emitteráiraim m A-ban A 2i-vél jelölt áramköri elem a Ccc a , ami SO 35 40 45 55 60 ahol CznCbjc a tranzisztor koEefcbor-bázis p-n átmenieténete kapacitása faradban. A 3-mal jelölt áramköri elem g*cc : Ca c ahol 10 15 20 T = 1,04 coa lA9-Tbb ,;g ee .T 2,5-rjé, -Cb„ 3 — — 3a — itt a a>a a tranzisztor levágási körfrekvenciája l/sec.-ban. Konkrét elszámolásokban wo értékét: 122 2,5-r6í,-C(,.c 3,b — összefüggéssel számoljuk, (lásd: Middlebrook: Transistor theory...) A 4-gyel jelölt áramköri élem, CCc b '- értékét nem közöljük, mivel a 4 ábrán 5-tel jelölt 1/R2 2 áramköri elem értékét nem befolyásolja, a mi szempontunkból pedig csak az R22, tranzisztor földelt emitteres kapcsolásban mutatkozó kimenő ellenállása érdekes. Ugyancsak szükségtelen megemlíteni a 6-tal jelölt kapacitás kifejezését, mivel azt is a C^-vel együtt a hangolt erősítő fokozatokban való alkalmazásoknál kühangolják Az 5-tel jelölt áramköri elem az 1,2 és 3 jelölésűvel kifejezhető: R2 + 1 + a'.Ca ,. 4 — cc C <a0 -r 66 ,-g e 0,16) ahol <J) a munkaponti körfrekvencia 1/sec-ban. A — 4 — összefüggéseikbő! az előző egyenleteik segítségével az y22 paraméter valós része vagyis a tranzisztor földelt emitteres kapcsolásban mutatkozó kimenő ellfenállásániak reciprolka közvetlenül konistrukoiós paraméterekre vonatkoztatva felírható. Az így kifejtett összefüggés diszkusszióját középfrekvenciás tranzisztorok esetére paraméterezett függvényekkel végezzük el a szokásos ieo =0,5 mA és co = 2. x. 450 000/sec munkapontokra és T = 300 ,K° működési hőmérsékletre, melynél a kT/q = 25 mV. A diszkussziót a — 4 — összefüggés felhasználásával készített 4 ábra segítségével végezzük, amely ábrákon a kiloohm dimenziójú tengelyekre az R22 kimenőellenállást, a mikirom dimenzáójú tengelyekre a w geometriai bázisréteg vastagságot mértünk fel. A 7. jelű görbe a0 = 0,950, ;r*s, == 40 Ohm és Cb , c = 12 pF 8. jelű görbe .«„ = 0,999, ro6 , =40 Ohm és Cft,c = 12 pF 9. jelű görbe % = 0,950, rbb , = 80 Ohm és 2
