ствие между результатами вычислений на ЭВМ и действительной характеристикой схемы ч основном зависит ог качества моделирования активных приборов. Дополнительный вклад в погрешность моделирования частотных характеристик ШИУ вносят модели пассивных элементов. В описываемой далее программе модель транзистора может содержать до 46 узлов, включая нулевой чзел. Программа построена так, что каждый транзистор

Рис. 1.8

Обший вид базового кристалла

рассчитывается как отдельная подсхема и в результате для каждого транзистора записываются его У-парамет-ры. Так же рассчитываются модели диодов и пассивных элементов.

Из всех известных подходов к малосигнальному моделированию активных приборов выбраны два: первый- для машинных расчетов, второй-для ручных. В первом случае транзистор и ИАЭ представлен высокочастотными У-параметрами эквивалентного четырехполюсника, измеренными в диапазоне частот и электриче--ских режимов. Во втором случае транзистор (диод) представлен П-образной экзивалентной схемой, подоб-

ной широко применяемой как в отечественных, так 5* в зарубежных программах частотного анализа.

Измерение Y-параметров интегрального транзистора удобно проводить, используя стандартные приборы ВМ 43IE, ВМ 447Е. Они позволяют достоверно проводить измерения в диапазоне частот 10-20О МГц при токах коллектора 0,1-30 мЛ и различных напряжениях коллектора. Для набора статических сведений о параметрах транзисторов измерения необходимо проводить на партиях не менее 100 транзисторов. Весь объем статистики обрабатывается на ЭВМ, перфорируется или записывается на магнитные диски. Результаты измерений предсталены и в виде таблиц.

Кроме обеспечения высокочастотными моделями активных элементов ШИУ, необходимы модели транзисторов для анализа каскадов с низкочастотной коррекцией. В этом случае величины У-параметров транзисторов удобно определять по измеренным Я-парамет-рам на частоте 1 кГц с помощью прибора ВМ 429 с последующим пересчетом по переходным формулам [7, 9} в У-параметры. В дальнейшем эта информация дополняется новыми данными для других электрических режимов и частот. Таким образом происходит накопление информационных банков.

Как правило, ШИУ содержит диоды в виде транзисторов с закороченным переходом база - коллектор, поэтому для моделирования используются У-параметры, измеренные при напряжении коллектора до 1 В, так как стабилизирующие диоды обычно работают в том же режиме, что и стабилизируемые транзисторы, одинаковы с ними по геометрии и диффузионному профилю.

Чтобы использовать У-параметры транзисторов для описания диодов в предложенной машинной программе, включают между выводами коллектора и базы транзистора дополнительное сопротивление порядка 0,1 Ом. В этом случае диод можно представить четырехполюсником с использованием У-параметров соответствующего транзистора.

Расчет Y-параметров интегрального транзистора. На этапе проектирования интегральных усилителей для определения У-параметров используются аналитические методы. Их точность в основном зависит от правильности выбора модели интегрального транзистора для заданной рабочей частоты. Использование простой П-

образной высокочастотной модели транзистора приводит к появлению погрешностей на частотах выше 100 МГц [12]. Эти погрешности обусловливаются в основном эффектами продольных токов в базе и в меньшей степени прямой передачей сигнала через паразитную емкость база - коллектор. Эквивалентная схема интегрального транзистора, во многом учитывающая указанные эффекты [12], в том числе распределенный характер базы, представлена на рис. 1.9,а. Цепь г-У представляет собой активную область базы у эмиттера,

о-1 h

Рис. 1.9

Полная (а) и упрощенная (б) эквивалентные схемы интегрального транзистора

а Гб - распределепное сопротивление между базовым контактом и активной базовой областью. Емкость перехода коллектор - база с достаточной точностью можно считать сосредоточенной между коллекторным контактом и активной базовой областью.

Как известно [31], цепь с распределенными параметрами может быть заменена моделью в виде цепи с сосредоточенными параметрами, приближающуюся к ней по своим частотным характеристикам, например цепной схемой. Проводимость такой цепи (в нашем случае Уаб) можно представить в гиперболической форме, так как волнообразный характер изменения Уэб (в частотном диапазоне) подчиняется в общем случае закону