【技术专辑】了解厄利效应

本技术简介讨论了厄利效应以及它如何影响双极结型晶体管的放大特性。

 

相关信息

 

•MOSFET沟道长度调制

 

在前面的文章中,我讨论沟道长度调制,这恐怕是发生在一个FET,并且使漏极电流依赖于漏极电压(或更具体的漏极-源极电压)。如果我们忽略沟道长度调制,则饱和区域中的漏极电流仅取决于栅极 - 源极电压和FET的物理特性。这将是令人愉快的坦率,但由于某种原因,现实往往比我们想要的更复杂。

 

厄利效应

 

事实证明,类似的现象会影响双极结型晶体管的工作。但是,BJT没有频道,所以我们需要一个不同的名字; 在某些时候人决定对“厄利效应”,之后詹姆斯早,但你很快就会看到,我们也可以把它称为“有效基宽调制”。

 

我们通常说BJT在工作模式下的集电极电流等于基极电流乘以β。这意味着晶体管的增益不受输出条件的影响。这简化了分析; 另外,以这种方式工作的晶体管不会因输出电压变化时的增益而产生失真。

 

这种方法对于近似和BJT设计和分析的直流偏置部分是可以接受的,但是当我们处理小信号放大器时,我们需要考虑厄利效应:

 

•首先,我们假设发射极电压(VE)是恒定的。这意味着我们有两个重要的电压都参考了不变的VE:集电极 - 发射极电压(VCE)和基极 - 发射极电压(VBE)。

 

•我们还假设输出来自集电极,使得输出电压(VOUT)的变化也是VCE的变化。

 

【技术专辑】了解厄利效应

 

•如果V BE的小幅增加导致VOUT大幅增加,则集电极 - 基极结变得更加反向偏置(请记住,在有源模式下,基极 - 发射极结正向偏置,集电极 - 基极结反向偏置)。

 

•这导致结的耗尽区变宽,这又降低了基极的有效宽度。我们说“有效”,因为基区的物理宽度不会改变。

 

•饱和电流(IS)与基极的有效宽度成反比,因此VOUT的增加将导致IS的增加。

 

•如果IS增加,集电极电流也会增加,如下面的公式所示:

 

 【技术专辑】了解厄利效应

 

考虑厄利效应

 

如果我们保持VBE恒定并且在有源模式下绘制集电极电流与VCE,则简化BJT的结果将是直线和平线,表明集电极电压对增益没有影响,即V之间的关系VBE和IC。这也是我们在上面的公式中观察到的,它没有VCE术语。

 

【技术专辑】了解厄利效应

 

如果我们结合有效基宽调制的影响,线仍然是直的,但它不再是平的。相反,它具有向上的斜率,表明输出电压影响增益,因为对于给定的VBE,如果集电极电压更高,则集电极电流将更高。

 

【技术专辑】了解厄利效应

 

如果您将此线追溯到它与水平轴交叉的点,则您具有早期电压,用VA表示,然后您可以使用以下公式更准确地确定集电极电流:

 

【技术专辑】了解厄利效应

  • 【技术专辑】了解厄利效应已关闭评论
    A+
发布日期:2019年03月03日  所属分类:参考设计