Un NPN BJT - de Spice a Ebers-Moll

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Wikipedia informa sobre un modelo simple para un BJT en modo activo (una aproximación al Modelo Ebers-Moll):

\ $ I_E = -I_ {ES} (e ^ {V_ {BE} / V_T} -1) \ $

(en el caso NPN). Aquí, \ $ I_ {ES} \ $ es la corriente de saturación inversa del Emisor Base. Encontrarlo en una hoja de datos es difícil. Pero tenemos modelos Spice, y podemos leer los parámetros allí. Aquí es una pregunta sobre esto mismo tema; una respuesta sugiere usar parámetros de especia. Sin embargo, existen tres corrientes de saturación: \ $ I_S \ $ (corriente de saturación de transporte), \ $ I_ {SE} \ $ (corriente de saturación de fugas del Emisor de base) y \ $ I_ {SC} \ $ (corriente de saturación de base-colector) . ¿Cuál se puede identificar con el \ $ I_ {ES} \ $ requerido del modelo Ebers-Moll?

    
pregunta Enrico

1 respuesta

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Vea mi discusión aquí para una breve descripción de tres modelos de DC (\ $ EM_1 \ $) equivalentes del BJT. Como puede ver, \ $ I_ {ES} \ $ es el término usado tradicionalmente en una corriente que se encuentra en la versión de inyección del modelo.

En la versión de inyección, el valor de \ $ I_S \ $ también se desarrolla a partir de la reciprocidad. Se llama "corriente de saturación del transistor" y se define de esta manera:

$$ I_S = \ alpha_F \ cdot I_ {ES} = \ alpha_R \ cdot I_ {CS} $$

bajo la relación de reciprocidad, que es teóricamente derivable y también se ha observado experimentalmente (el artículo seminal aquí es, BL Hart, "Verificación directa de la condición de reciprocidad de Ebers-Moll", Int. J. Electronics, Vol. 31 , pp. 293-295, 1971.)

La interpretación física de \ $ I_S \ $ es que es la parte común de \ $ I_ {ES} \ $ y \ $ I_ {CS} \ $. Una corriente de saturación de la unión PN consta de dos términos diferentes, uno para analizar las regiones neutral . Para un diodo de base corta y dopaje constante, la corriente de saturación es:

$$ I_ {SAT} = \ frac {q \ cdot A \ cdot D_p \ cdot p_ {no}} {L_p} + \ frac {q \ cdot A \ cdot D_n \ cdot n_ {po}} {W_B }, ~~~~ \ textrm {donde} ~ W_B \ ll L_N $$

Entonces \ $ \ alpha_F \ cdot I_ {ES} \ $ es la parte de la corriente de saturación de la base del emisor que surge del análisis de la región base y \ $ \ alpha_R \ cdot I_ {CS} \ $ es la parte de la corriente de saturación colector-base que también surge del análisis de la región base.

Bien, esto reduce la necesidad de cuatro parámetros en el modelo de inyección (a una temperatura determinada) a solo tres. (Supongo que sabes cómo convertir entre \ $ \ beta \ $ y \ $ \ alpha \ $, por supuesto).

(No puedo hablar por la página de Wiki y no voy a debatir lo que dice allí. Solo puedo hablar por lo que sé)

    
respondido por el jonk

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