Schaltungstechnik

280 5 Funktionsschaltungen mit Bipolartransistoren
begin
-- collector_junction_capacitance
if(vbc >= (fc*vjc)) use
cjco == cjc/((1.0-fc)**(1.0+mjc))*(1.0-fc*(1.0+mjc)+mjc*vbc/vjc);
else
cjco == cjc*(1.0 - vbc/vjc)**(-1.0*mjc);
end use;
-- emitter_junction_capacitance
if(vbe >= (fc*vje)) use
cjem == cje/((1.0-fc)**(1.0+mje))*(1.0-fc*(1.0+mje)+mje*vbe/vje);
else
cjem == cje*((1.0 - vbe/vje)**(-1.0*mje));
end use;
-- currents base to collector
ibcd1 == (iss*(exp(vbc/(nr*vt)) - 1.0))/br;
ibcd2 == (isc*(exp(vbc/(nc*vt)) - 1.0));
ibcc == cjco * vbc'dot;
ibci == qdc'dot;
-- currents base to emitter
ibed1 == (iss*(exp(vbe/(nf*vt)) - 1.0))/bf;
ibed2 == (ise*(exp(vbe/(ne*vt)) - 1.0));
ibec == cjem * vbe'dot;
ibei == qde'dot;
-- currents through the resistors
vrb == irb * rb;
vrc == irc * rc;
vre == ire * re;
-- charge
qb == q1/2.0 * (1.0 + (abs(1.0 + 4.0*q2))**nkf);
q1 == 1.0/(1.0 - vbe/var - vbc/vaf);
q2 == (ibcd1*br)/ikr + (ibed1*bf)/ikf;
qde == (tf * ibed1 * bf);
qdc == (tr * ibcd1 * br);
-- current node n1 to node n3
ic == (ibed1*bf - ibcd1*br)/qb;
end architecture Level1_npn;
Die Modellgleichungen entsprechen dem Gummel-Poon Transistormodell. Ohne
näher auf das Zustandekommen der Gleichungen einzugehen, soll das Modell im
Prinzip erläutert werden (siehe Bild 5.1-25). Das Gummel-Poon Modell berücksichtigt
u.a. mit Ladungseffekten die Ladungssteuerung, die stromabhängige
Stromverstärkung, Rekombinationseffekte und den Early-Effekt. Im Gummel-
Poon Modell werden Parameter teilweise anders bezeichnet. Die Diffusionsladung
Q DE der Basis-Emitter Diode entspricht beispielsweise der Minoritätsträgerladung
Q e in Bild 5.1-11 bzw. in Tab. 5.1-2. Ist die Kollektor-Basis Diode leitend, so
ergibt sich entsprechend eine Diffusionsladung Q DC. Die Stromquelle
Ibed1 BF – Ibcd1 BR
wirkt vom inneren Kollektor C’ (Terminal n1) zum inneren Emitter E’ (Terminal
n3), sie entspricht dem Transportmodell. Die innere Basis B’ ist Terminal n2.
QB0
---------;
QB