Bipolare Transistoren

ISBN-13: 9783642811890 / Niemiecki / Miękka / 2013 / 244 str.

H. Schrenk;H. Schrenk

Opis

Elektroniker und Schaltungstechniker, die mit der Entwicklung von Transistorschaltungen befa13t sind, sehen sich auf der einen Seite mit den Datenblattangaben der Halbleiterhersteller, auf der anderen Seite mit den speziellen Anforderungen des Anwendungsfalles kon frontiert. Das komplexe Bauelement Transistor lii13t sich nur dann optimal einsetzen, wenn sein Verhalten iiber die zahlenmii13ig erfa- ten Eigenschaften hinaus unter allen moglichen Betriebsbedingungen bekannt ist. Dazu sind umfassende Kenntnisse iiber die physikalischen Zusammenhiinge zwischen den elektrischen Eigenschaften und dem Aufbau der verwendeten Transistoren erforderlich. Die Technik der bipolaren Transistoren hat sich in den letzten Jah ren stetig weiterentwickelt. Ziel des vorliegenden Bandes der Buch reihe "Halbleiter-Elektronik" ist es, den heute erreichten Stand, wie er in neueren Originalarbeiten und Firmenschriften dokumentiert ist, in iiberschaubarer Form zusammenzufassen. Die Eigenschaften rea ler Transistoren sind in hohem Ma13e von Sekundiireffekten und da mit von der speziellen Technologie abhiingig. Neben der klassischen Transistorphysik sind deshalb auch technische Aspekte beriicksich tigt. Die Erkliirungen stiitzen sich ohne theoretische Breite auf ein fache und einpriigsame Modellvorstellungen, kompliziertere Sach verhalte werden durch physikalische Interpretation soweit als mog lich anschaulich gemacht. Mathematische Formulierungen sind auf ein Minimum eingeschriinkt. Fragen der Schaltungstechnik werden nicht behandelt."

Spis treści

Bezeichnungen und Symbole.- 1 Grundlagen.- 1.1 Funktionsweise.- 1.1.1 Einleitung.- 1.1.2 Grundprinzip.- 1.1.3 pn-Übergang.- 1.1.4 Diffusionstransistor.- 1.1.5 npn- und np?n-Transistor.- 1.1.6 Drifttransistor.- 1.1.7 Basisweitenmodulation und Durchgreifspannung.- 1.2 Großsignal verhalten und Kennlinien.- 1.2.1 Gleichungen von Ebers-Moll.- 1.2.2 Ausgangskennlinienfeld in Basisschaltung.- 1.2.3 Ausgangskennlinienfeld in Emitterschaltung.- 1.2.4 Eingangskennlinien und Sperrströme.- 1.3 Kleinsignalverhalten.- 1.3.1 Vierpolparameter.- 1.3.2 Streuparameter.- 1.3.3 Elemente des physikalischen Ersatzschaltbildes.- 1.3.4 Physikalische Ersatzschaltung des realen Transistors.- 1.3.5 Betriebsverhalten.- 2 Kenndaten.- 2.1 Stromverstärkung.- 2.1.1 Rekombinationsvorgänge.- 2.1.2 Emitter-Injektionsstromverhältnis und Emitterwirkungsgrad.- 2.1.3 Raumladungs-und Oberflächeneffekte.- 2.1.4 Starke Injektion.- 2.1.5 Basisaufweitung.- 2.1.6 Basis widerstand und Emitterrandverdrängung.- 2.1.7 Stromverstärkungsverlauf.- 2.2 Hochfrequenzverhalten.- 2.2.1 Stromverstärkung in Basisschaltung.- 2.2.2 Stromverstärkung in Emitterschaltung.- 2.2.3 Laufzeiteffekte.- 2.2.4 Leitwertparameter.- 2.2.5 LeistungsVerstärkung und Schwingfrequenz.- 2.3 Schaltverhalten.- 2.3.1 Transistor als Schalter.- 2.3.2 Ladungssteuerung.- 2.3.3 Schaltverhalten nach der Ladungssteuerungstheorie.- 2.3.4 Schaltverhalten realer Transistoren.- 2.4 Rauschen.- 2.4.1 Eigenschaften von Rauschvorgängen.- 2.4.2 Darstellung und Messung.- 2.4.3 Schrotrauschen.- 2.4.4 1/f-Rauschen.- 2.4.5 Bistabiles Rauschen.- 3 Grenzdaten.- 3.1 Zuverlässigkeit und thermisches Verhalten.- 3.1.1 Bedeutung von Grenzdaten.- 3.1.2 Sicherer Arbeitsbereich.- 3.1.3 Thermische Eigenschaften.- 3.2 Sperrverhalten.- 3.2.1 Grundlagen.- 3.2.2 Diodendurchbruch und Lawinenmultiplikation.- 3.2.3 Strom- oder Injektionsdurchbruch.- 3.2.4 Sperrströme.- 3.2.5 Technische Besonderheiten hochsperrender Transistoren.- 3.3 Zweiter Durchbruch.- 3.3.1 Inhomogene Temperaturverteilung.- 3.3.2 Zweiter Durchbruch im aktiven Arbeitsbereich.- 3.3.3 Zweiter Durchbruch im Sperrbereich.- 3.4 Verschleißvorgänge.- 3.4.1 Lebensdauer.- 3.4.2 Abnutzungsvorgänge.- 4 Technische Ausführungen.- 4.1 Niederfrequenz-Planartransistoren.- 4.1.1 Grundlagen des Pianarprozesses.- 4.1.2 Systemaufbau und Fertigung.- 4.1.3 Montage und Gehäuse.- 4.1.4 Typenfamilien und Anwendungen.- 4.2 Leistungstransistoren.- 4.2.1 Besondere Eigenschaften.- 4.2.2 Einfachdiffusionstechnik.- 4.2.3 Epibasistechnik.- 4.2.4 Dreifachdiffusionstechnik.- 4.2.5 Montage und Gehäuse.- 4.2.6 Elektrische Eigenschaften und Anwendungen.- 4.3 Hochfrequenztransistoren.- 4.3.1 Besondere Probleme.- 4.3.2 Emittergeometrie.- 4.3.3 Technologische Maßnahmen.- 4.3.4 Montage und Gehäuse.- 4.3.5 Eigenschaften und Anwendungen.- 4.4 Anhang: Darlingtontransistoren.- 4.4.1 Allgemeine Eigenschaften.- 4.4.2 Stromverstärkung.