NPN復(fù)合管的EMP效應(yīng)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-24 19:52
NPN復(fù)合管電路可以較好的提升和改善單個(gè)NPN晶體管的性能,從而提高相關(guān)電路的性能指標(biāo),在直流電機(jī)、電磁閥等需要較大驅(qū)動(dòng)能力的工控領(lǐng)域最常見的是用兩只晶體管構(gòu)成的復(fù)合管來提高電路中的電流放大倍數(shù),同時(shí)提高電路對后級(jí)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)能力。并且此類電路由于應(yīng)用環(huán)境的限制,經(jīng)常暴露在復(fù)雜的電磁環(huán)境中,容易受到強(qiáng)電磁脈沖的影響,因此針對復(fù)合管電路的EMP注入損傷效應(yīng)以及相關(guān)機(jī)理的研究對提高復(fù)合管電路在工控以及相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用的可靠性具有十分重要的意義。本論文首先通過仿真軟件Sentaurus建立了典型NPN型雙極晶體管的二維數(shù)值模型,通過調(diào)用該晶體管模型建立了由兩個(gè)雙極晶體管組成的共發(fā)射極復(fù)合管放大電路,并調(diào)整好該放大電路的直流工作點(diǎn);谠撃P椭攸c(diǎn)研究了外接電阻、電源電壓、EMP信號(hào)樣式、注入位置等參數(shù)對該電路結(jié)構(gòu)抗EMP效應(yīng)的影響。研究中通過逐個(gè)改變可能影響共發(fā)射極復(fù)合管放大電路結(jié)構(gòu)抗EMP效應(yīng)的變量,通過比較該變量變化前后的器件燒毀程度,分析得到了該電路結(jié)構(gòu)在EMP作用下的損傷規(guī)律,并且結(jié)合該損傷機(jī)理以及器件的易損傷部位,初步給出了共發(fā)射極復(fù)合管放大電路結(jié)構(gòu)抗EMP效應(yīng)的加固措施;谒⒌墓杌...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 論文背景以及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 EMP注入效應(yīng)研究狀況
1.2.2 EMP輻照效應(yīng)研究狀況
1.3 論文主要內(nèi)容以及研究方法
1.4 各章節(jié)內(nèi)容安排
第二章 EMP作用下雙極晶體管的損傷機(jī)理
2.1 幾種常見的電磁脈沖
2.2 電磁脈沖耦合機(jī)制
2.3 結(jié)二次擊穿
2.3.1 熱不穩(wěn)定性理論
2.3.2 雪崩注入理論
2.4 氧化層和介質(zhì)擊穿
2.5 由復(fù)合管構(gòu)成的共射極放大電路工作原理
2.6 本章小結(jié)
第三章 NPN晶體管以及復(fù)合管電路模型的建立
3.1 Sentaurus仿真軟件
3.2 NPN晶體管模型
3.2.1 器件結(jié)構(gòu)
3.2.2 器件數(shù)值模型
3.3 復(fù)合達(dá)林頓管構(gòu)成的共發(fā)射極放大電路仿真模型
3.4 仿真信號(hào)模型
3.5 本章小結(jié)
第四章 信號(hào)樣式和偏置電路對復(fù)合管電路抗EMP效應(yīng)的影響
4.1 電路結(jié)構(gòu)對復(fù)合管電路抗EMP效應(yīng)的影響
4.2 偏置電阻對復(fù)合管電路抗EMP效應(yīng)的影響
4.3 電源電壓對復(fù)合管電路抗EMP效應(yīng)的影響
4.4 基極注入下EMP信號(hào)樣式對NPN復(fù)合管損傷效應(yīng)的影響
4.4.1 不同強(qiáng)度正弦信號(hào)注入時(shí)的仿真結(jié)果與數(shù)據(jù)分析
4.4.2 不同信號(hào)類型注入情況的仿真結(jié)果和數(shù)據(jù)分析
4.4.3 信號(hào)頻率對放大器EMP響應(yīng)的影響
4.5 發(fā)射極注入與集電極注入下的NPN復(fù)合管損傷效應(yīng)
4.5.1 接地注入
4.5.2 集電極注入
4.6 本章小結(jié)
第五章 復(fù)合管抗EMP損傷加固措施研究
5.1 微電子器件防護(hù)的一般方法
5.2 雙極晶體管放大電路抗EMP損傷研究
5.2.1 放大電路直流工作點(diǎn)對器件損傷的影響
5.2.2 放大電路發(fā)射極外接電阻對器件損傷的影響
5.2.3 基極偏置電阻對器件損傷的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
本文編號(hào):3680761
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
1.1 論文背景以及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 EMP注入效應(yīng)研究狀況
1.2.2 EMP輻照效應(yīng)研究狀況
1.3 論文主要內(nèi)容以及研究方法
1.4 各章節(jié)內(nèi)容安排
第二章 EMP作用下雙極晶體管的損傷機(jī)理
2.1 幾種常見的電磁脈沖
2.2 電磁脈沖耦合機(jī)制
2.3 結(jié)二次擊穿
2.3.1 熱不穩(wěn)定性理論
2.3.2 雪崩注入理論
2.4 氧化層和介質(zhì)擊穿
2.5 由復(fù)合管構(gòu)成的共射極放大電路工作原理
2.6 本章小結(jié)
第三章 NPN晶體管以及復(fù)合管電路模型的建立
3.1 Sentaurus仿真軟件
3.2 NPN晶體管模型
3.2.1 器件結(jié)構(gòu)
3.2.2 器件數(shù)值模型
3.3 復(fù)合達(dá)林頓管構(gòu)成的共發(fā)射極放大電路仿真模型
3.4 仿真信號(hào)模型
3.5 本章小結(jié)
第四章 信號(hào)樣式和偏置電路對復(fù)合管電路抗EMP效應(yīng)的影響
4.1 電路結(jié)構(gòu)對復(fù)合管電路抗EMP效應(yīng)的影響
4.2 偏置電阻對復(fù)合管電路抗EMP效應(yīng)的影響
4.3 電源電壓對復(fù)合管電路抗EMP效應(yīng)的影響
4.4 基極注入下EMP信號(hào)樣式對NPN復(fù)合管損傷效應(yīng)的影響
4.4.1 不同強(qiáng)度正弦信號(hào)注入時(shí)的仿真結(jié)果與數(shù)據(jù)分析
4.4.2 不同信號(hào)類型注入情況的仿真結(jié)果和數(shù)據(jù)分析
4.4.3 信號(hào)頻率對放大器EMP響應(yīng)的影響
4.5 發(fā)射極注入與集電極注入下的NPN復(fù)合管損傷效應(yīng)
4.5.1 接地注入
4.5.2 集電極注入
4.6 本章小結(jié)
第五章 復(fù)合管抗EMP損傷加固措施研究
5.1 微電子器件防護(hù)的一般方法
5.2 雙極晶體管放大電路抗EMP損傷研究
5.2.1 放大電路直流工作點(diǎn)對器件損傷的影響
5.2.2 放大電路發(fā)射極外接電阻對器件損傷的影響
5.2.3 基極偏置電阻對器件損傷的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào):3680761
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