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肖特基箝位晶體管
閱讀:4445時(shí)間:2016-09-30 17:22:30

肖特基箝位晶體管,Schottky-clamped transistor (SCT):SCT是在n-p-n晶體管的基極與集電極之間加接有一個(gè)SBD(Schottky 勢壘二極管)的BJT。

基本概念

其優(yōu)點(diǎn)就是使得當(dāng)BJT進(jìn)入飽和狀態(tài)時(shí),其集電結(jié)電壓Vbc被箝位在SBD的導(dǎo)通電壓(≈0.45V)上,從而避免了BJT進(jìn)入深飽和狀態(tài),減小了超量少子存儲電荷,則可減短BJT開關(guān)過程中的存儲時(shí)間(可縮短1個(gè)數(shù)量級),導(dǎo)致集成電路中的信號傳輸延遲時(shí)間大大減短(延遲時(shí)間可降低到2~4ns,延遲時(shí)間與功耗的乘積大約可降低一半),結(jié)果可提高集成電路的工作速度。SCT是制作高速數(shù)字集成電路的基本器件。

SCT工作的特點(diǎn)

對于TTL中的n-p-n-BJT,采用SCT來代替,可較好地解決開、關(guān)速度對基極電流Ib大小要求上的矛盾(快速導(dǎo)通要求Ib大,即要基區(qū)電荷存儲多;而快速關(guān)斷要求Ib小,即要電荷存儲少)。
1)當(dāng)Vbc<0(即SCT處在正向放大態(tài)或截止態(tài))時(shí),SBD反偏而可以忽略其影響。
2)當(dāng)Vbc>0(即SCT處在反向放大態(tài)或飽和態(tài))時(shí):①如果Vbc低于SBD的導(dǎo)通電壓,則SBD不對晶體管的Ib起分流作用;②如果Vbc高于SBD的導(dǎo)通電壓,則SBD將對晶體管的Ib起分流作用,并且Vbc被箝位在0.45V,則阻止了BJT進(jìn)入深飽和,可提高其工作速度。

SCT應(yīng)用舉例

在傳輸延遲時(shí)間與功耗的乘積一定時(shí),采用SCT可設(shè)計(jì)兩種TTL電路:a)保持功耗不變,使傳輸延遲時(shí)間減短——高速TTL(STTL);b)保持傳輸延遲時(shí)間不變,使功耗降低——中速低功耗TTL(LSTTL)。

SCT的缺點(diǎn)

① SBD的接入使得BJT的飽和壓降升高;② 使得BJT的反向漏電流增大;③ 使工藝要求提高(對于Si的表面處理和金屬化工藝要求很高,而且重復(fù)性和可靠 性較差)等。

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