Apêndice B (parte 3 – final)

B.1.5 Modelo do BJT

O modelo de Ebers-Moll, em sua forma de transporte, é formado por um diodo entre base e coletor, outro entre base e emissor, e uma fonte de corrente controlada entre coletor e emissor. A corrente entre base e emissor é dada por

i_{BE}=\frac{I_{S}}{\beta_{F}}(e^{v_{BE}/n_{F}V_{T}}-1)

e a corrente entre base e coletor é dada por

i_{BC}=\frac{I_{S}}{\beta_{R}}(e^{v_{BC}/n_{R}V_{T}}-1)

onde n_{F} e n_{R} são os coeficientes de emissão das junções base-emissor e base-coletor, respectivamente, e $beta_{F}$ e $beta_{R}$ são os ganhos de corrente direta e reversa. A corrente da fonte controlada é dada por

i_{CE}=I_{S}(e^{v_{BE}/n_{F}V_{T}}-e^{v_{BC}/n_{R}V_{T}})  .

O Modelo SPICE do BJT de Gummel-Poon: O modelo acima não inclui o efeito não-linear da variação dos ganhos de corrente com a corrente de coletor. No SPICE, o efeito anterior e outros efeitos não-lineares são considerados através do uso do modelo de Gummel-Poon. Os parâmetros desses modelos podem ser retirados dos manuais dos componentes e complementados por medições, entretanto no caso dos BJTs feitos em CIs, o conhecimento do processo de fabricação pode ajudar a melhorar ainda mais o modelo.

Parâmetros do Modelo SPICE do BJT: Corrente de saturação, ganho de corrente direta máxima ideal, ganho de corrente reversa máxima ideal, coeficiente de emissão de corrente direta, coeficiente de emissão de corrente reversa, tensão Early direta, tensão Early reversa, resistência de base sem polarização, resistência de coletor, resistência de emissor, tempo de trânsito direto ideal, tempo de trânsito reverso ideal, capacitância de depleção entre base e coletor sem polarização, coeficiente de graduação base-coletor, queda de tensão entre base e coletor, capacitância de depleção entre base e emissor sem polarização, coeficiente de graduação base-emissor, queda de tensão entre base e emissor, capacitância de depleção entre coletor e substrato sem polarização, coeficiente de graduação coletor-substrato e queda de tensão entre coletor e substrato. Alguns desses parâmetros, como a tensão Early direta, têm grande influência nos resultados da simulação e não devem ser ignorados.

 

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