寄生晶体管也称为寄生二极管,是指在晶体管电路中能够产生寄生效应,形成非受控二极管的元件。在晶体管中,存在多个PN结,而这些PN结结合起来便形成了寄生晶体管。
寄生晶体管通常不会直接被用于电路中,但其存在会对晶体管的性能产生重大影响,尤其是在高频电路中。
寄生晶体管主要有四种类型:
1. 基区-集电极寄生晶体管:这种类型的寄生晶体管形成于集电极区域,会降低晶体管的输入电阻。
2. 基区-发射极寄生晶体管:这种类型的寄生晶体管形成于发射极区域,会引起交叉调制或者引起自激振荡。
3. 反向结寄生晶体管:这种类型的寄生晶体管形成于晶体管的反向PN结,会增加器件的反向漏泄电流。
4. 集电极-发射极寄生晶体管:这种类型的寄生晶体管形成于集电极和发射极之间,会影响CMOS晶体管的增益。
寄生晶体管的存在会导致许多问题,主要体现在以下几个方面:
1. 导致晶体管噪声系数、热稳定性和工作频率下降。
2. 影响电路的稳定性,尤其是在高频电路中,容易出现自激振荡现象。
3. 影响晶体管的参数,如增益、带宽、输出电阻等。
因此,在晶体管电路设计中,需要对寄生晶体管进行充分的考虑和分析,并采取合适的措施进行优化。例如,采用合适的工艺和布局、减小晶体管的尺寸和面积、添加抑制器件等。
抑制寄生晶体管的方法包括以下几个方面:
1. 减小器件的尺寸和面积,缩小PN结的面积。
2. 采用合适的工艺和布局,如增加寄生漏极电阻或者通过布局调整等方式消除寄生效应。
3. 添加抑制器件,如在晶体管的基极和发射极之间添加抑制二极管、添加抑制电容等,来减少寄生效应的影响。