一种基于外部特性的晶体管电路模型的构建方法

晶体管外部特性是指输入侧电压与电流间的关系和输出侧电压与电流间的关系.对晶体管放大电路中的晶体管输入/输出端口及其外部电路的电压-电流间关系进行图解分析,得到解的数学描述,再对微变增量用微分量代替,从而获得晶体管端口电压电流间的线性描述.使用基尔霍夫电压定律及电流定律对该线性描述进行解读之后,选用线性电阻、恒压源和受控电流源作适当连接,形成与解读结果相一致的反映放大电路中晶体管端口实际变量关系的电路模型.用于晶体管放大电路静态分析和动态分析的晶体管电路模型是这一模型的特殊情况.     

调幅发射机用的功率放大器

本文描述的晶体管放大器包括能改进其效率和线性的电路,其方法是通过与输入调幅信号的包络和输出调幅信号的衰减包络之差同步的方式来改变集电极电源电压。这个差信号用来控制近似无损耗的直流变压器,该直流变压器是给放大器提供可变的集电极电源电压。利用这种电路,在调制信号负周期期间,使集电极电压自动降低,以改善其效率。而且晶体管的增益以如此方式变化,使得因晶体管非线性引起输出的任何失真被抵消。将电路稍加改变,可成为高功率电平的调制器。     

基于单电子晶体管的动态全加器电路设计

基于单电子晶体管的I-V特性,运用CMOS动态电路的设计思想,提出了一种基于单电子晶体管的全加器动态电路,利用SPICE对设计的电路进行了仿真验证,分析了电荷分享问题.相对于静态互补逻辑电路的设计方法,基于单电子晶体管的动态逻辑电路不仅克服了单电子晶体管固有的电压增益低的缺点,而且器件数目也大幅减少.多栅SET的使用可以减少电荷分享问题对动态电路的影响.     

一种新的音频功放电路

通常使用于电池式晶体管收音机和录音机的音频功率放大电路大致分为两种:一种是典型变压器耦合功放电路,另一种是OTL电路。如果希望能在较低电源电压下得到较大的不失真输出功率和较高的电源转换效率,则上述两种电路都存在一定的缺点,往往不能令人满意。下面介绍我们在1974年设计研制的、目前已在国内电池式晶体管收音机和录音机中推广的一种音频功放电路。它的显著优点是能在较低电源电压下获得较高的电源转换效率,并具有较小的失真和较大的不失真输出功率,这些都是前述两种电路所不能比拟的。一.基本电路简介下面以春雷3H5型袖珍机的功放级为例来说明这种电路的工作原理。图1所示是它的简化电路。图     

电压阀和电流阀非线性模型的提出及应用

目前的电路分析理论中由于没有非线性电路模型,故对于非线性电路的计算没有形成一个完整的体系。然而在现代的电路中,具有非线性特征的晶体管电路是一种主要的电路。为此,针对晶体管非线性电路,提出了两种能够表示此类非线性元件的电路模型：电压阀和电流阀。利用电压阀和电流阀模型,可对包含晶体管等非线性元件的电路进行电路模型描述,并在此电路模型描述的基础上,能够比较完善地解决晶体管非线性电路的静态、动态分析和计算问题。     

晶体管厄利电压对功放电路静态电流影响实例分析

通过对某款功放电路的静态电流随电源电压增加而快速增大的实例,分析了晶体管厄利电压对静态电流变化的影响。通过对同款电路在不同工艺平台中测试结果的对比,分析了静态电流随电源电压变化过快的现象跟晶体管参数厄利电压的相关性,并分析了浅结工艺用于制造功放电路的缺点。分析结果表明通过优化或改变工艺条件(即增加基区结深),使晶体管厄利电压增大,可以解决该款功放电路静态电流随电源电压增大增速过快的问题。     

用于稳定指数电流的基准电源

在反对数转换电路中,两个晶体管的基极电压之差决定了它们的集电极电流之比: I_1/I_2=e~(V_(BE)q/kT)。采用性能匹配的晶体管,将可补偿一阶温度系数,而只留下与温度有关的增益项q/kT。经典的反对数电路在驱动电路中用热敏电阻器来校正温度相关项。然而,如果控制输入电压是某一基准电压的几分之一,如同你使用手动电位器或数模转换器(DAC)时那样,增加第二个基准晶体管就能实现准确的温度校正。图1示出CA3046阵列所用5个晶体管中的     

怎样防止晶体管扩音机大功率管损坏

<正> 晶体管扩音机,在我国城乡都普遍使用。这类机器的稳压电源和功放电路,大都使用3AD30、3AD18和3DD102、3DD15等大功率晶体管。在使用过程中,大功率晶体管损坏率较高。本文从使用维护的角度出发,介绍防止大功率晶体管损坏的一些经验。 1.电源电压不应超过规定值 晶体管扩音机的交流电源电压一般为220V。而在市电电压波动频繁地区,电源电压有时低至150V,有时高达250V以上。电源电压过高,容易损坏大功率管。解决的办法是采用稳压器或调压器把市电稳定在220V左右。如果使用调压器,还应配装交流电压表,以监示电压不要超过220V。没有配装电压表的调压器不能随意使     

DMM自动断电开关

用图中的电路可以为DMM(数字万用表)装上自动关机功能。当按钮开关未接通时,电容通过电阻放电。晶体管与DMM均关闭,因为栅源电压为0V。当按钮开关短时按下时,电容立即充电至电池电压。晶体管栅极电压高于其源极,使DMM得电。当释放开关时,电容开始通过电阻缓慢放电。当栅极电压达到阈值电平时,晶体管关断,从而关闭DMM。在使用新电池和图中的值时,测试电路为50s时间。     

用于射频能量收集的低阈值CMOS整流电路设计

基于TSMC 180 nm工艺,设计了一款高效率低阈值整流电路。在传统差分输入交叉耦合整流电路的基础上,提出源极与衬底之间增加双PMOS对称辅助晶体管配合缓冲电容的改进结构,对整流晶体管进行阈值补偿。有效缓解了MOS管的衬底偏置效应,降低了整流电路的开启阈值电压,针对较低输入信号功率,提高了整流电路的功率转换效率(PCE)。同时将低阈值整流电路三级级联以提高输出电压。测试结果显示,在输入信号功率为-14 dBm@915 MHz时,三级级联低阈值整流电路实现了升压功能,能稳定输出1.2 V电压,峰值PCE约为71.32%。相较于传统结构,该低阈值整流电路更适合用于射频能量收集。     

基于电压阀和电流阀模型的晶体管放大电路分析

依据已经提出的电压阀和电流阀两种非线性电路模型以及由电压阀和电流阀构造出的晶体管模型,进一步对各种晶体管放大电路进行了非线性模型等效,并在等效的模型电路基础上,研究晶体管放大电路的静态工作点计算方法、动态参数计算方法.该方法具有电路直观、概念清晰、分析计算准确等特点,而且能够判断出晶体管是否截止或饱和、动态工作范围大小等.     

有问有答

某仪表修配厂尚:清介貂使用晶体管的时延电路。答:用晶体管做成时延电路的方法很多,通常要按照晶体管的型号特性及配合外电路的具体条件斟酌选用之。下面介绍一种性能比较稳定并且切合实用的一个例子,如图1所示。这种时延电路的电源电压决定于晶体三极管的集电极最大反向电压,若B叭和B乌采用3AX拐或3AX这的活电源用一24伏比较适宜。图1中静合接点S为启动接点,平时     

E类放大电路中晶体管的功率损耗

在理想情况下,E类放大电路的效率可以达到100%,因此E类放大电路适用于高功率,高频率电路的设计,但在实际情况下,由于所有的器件都不是理想的。例如,电感、电容中会有寄生电阻的存在,晶体管的饱和电压,饱和电阻以及集电极电流的下降时间不为零,这些因素的存在都会导致E类放大电路的效率降低,但当电路的负载匹配且处于谐振状态,则引起电路功率损耗的主要因素也就是晶体管中的功率损耗。对E类放大电路中由晶体管引起的损耗进行分析,并得出简单的估算方法,并用实验的方法验证。     

一种低功耗亚阈值全MOS管基准电压源的设计

分析了工作在亚阈值区、线性区和饱和区的MOS晶体管不同电流特性,设计了一种低功耗全MOS基准电压源电路。使用工作在线性区的MOS晶体管代替普通常规电阻,使整个电路实现全MOS基准源的特性,同时有效减小电路芯片面积,并且输出基准电压为线性区MOS管提供偏压以进一步降低功耗。基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计电路。仿真结果表明此电路在1.8 V电源电压下,–50~+150℃的温度系数为22.6×10–6/℃,基准电压源输出电压约为992 m V,25℃时静态电流为327.3 n A,电路总静态功耗为0.59μW,10 k Hz时的电源抑制比为–25.36 d B。     

可提高双晶体管正激DC-DC电路效率的同步整流器控制芯片

一个DC-DC变换器，如果其初级侧采用双晶体管正激拓扑，那么该变换器虽可接受高的输入电压，但却缺乏驱动闪级侧电路的动态复位电路。要解决这个问题，可以使用一种自举型控制芯片来扩展和优化次级侧的栅极驱动能力，并由此获得高的转换效率。     

宽范围负输入电压下工作的升压变换器

假设一项设计需要正电压,但却只有负电压源可供使用.在图1所示电路中使用一块标准升压变换器IC,你就能高效地由一个负电压源产生一个正电压.升压变换器产生的输出电压高于输入电压.由于输出电压(本例中为5V)高于负输入电压的地电平,所以该电路并不违反升压变换器原则.图1所示电路使用EL7515,这是一个标准的升压变换器.变换器IC的接地脚连接到负输入电源上.地线就成了"正"的输入电源.VOUT=-VFB(R2/R1)=-1.33V(37.5kΩ/10 kΩ)=-5V.PNP晶体管Q1和Q.构成了一个转换器,将5V输出电压(对地)转换成相对于负输入的反馈电压.两只晶体管也能减少温度变化和电压下降的影响.当负输入电压下降时,Q2的电流逐渐高于Q1的电流,造成晶体管补偿失配.     

简易过压保护器

以下是一种用于计算机内部数字集成电路的过压保护器,电路原理如附图所示。该电路中,电阻力100Ω/0.25W;稳压管D为4V/400mW,稳压值略小于供电电压。由于数字电路的供电电压为5V,故使用一只4V稳压管。晶体管是大功率复合晶体管,保险丝FU为快速动作型。该电路在设备正常工作时不起作用,只要电     

体电压可变型门阵列

三菱电机开发了ＳＯＩ结构的体电压可变型门阵列。由于开发了可变控制晶体管体电压的新规格页单元及适于ＳＯＩ结构的触发电路 ,从而实现了工作电压为 0 5Ｖ、功耗为2ｍＷ。所谓体电压可变型电路是靠晶体管的体电压控制 ,降低通导状态时的阈值电压 ,增加驱动电流 ;断开状态下 ,增高阈值电压 ,减小漏电流的电路。主要开发技术有如下三点。其一是作成有效采用栅分离方式和氧化膜分离方式的页单元结构。由此 ,与普通的页单元相比较 ,不增加面积而控制体电压。其二、开发了新规格触发电路。制成发挥ＳＯＩ结构特长的通道晶体管、通过晶体管连接…     

一种利用比较器实现可靠启动的带隙基准电压源

提出一种在启动电路中使用比较器配置的带隙基准电压源,解决了带隙基准电压源由于使用双极型晶体管而存在的潜在启动失败问题.该带隙基准电压源通过启动电路的比较器来正确判断启动和关闭点以保证电路启动到理想的工作点,并在电路启动后正常关闭启动电路以缩减功耗消耗,同时避免了其它启动电路存在的问题:引起电路抖动或者求助一些系统中很少使用的上电复位信号等.该带隙电压基准电路提供0.9V的带隙基准电压时,可以工作的电压范围和温度范围分别是1.2V～3.6V和-40～110℃,而且该输出电压在给定的电压和温度范围内仅有5％的变化.     

一种55 nm CMOS 5 GHz高效E类射频功率放大器

为了减小功率放大器的功率损耗、提高功率附加效率,基于TSMC 55 nm CMOS工艺,设计了一种工作频率为5 GHz的高效率E类射频功率放大器。采用包含驱动级的两级电路结构,提高了电路的功率增益。对负载回路进行优化设计,改善了漏极电压与电流波形交叠的问题,进而提升了效率,同时降低了漏极电压的峰值,缓解了晶体管的击穿压力。仿真结果表明,电源电压为2.5 V时,该放大器的输出功率为21.2 dBm,功率附加效率为53.1%。