Transistor

Transistores de Alta Freqüência
¾Os transistores foram desenvolvidos logo após o final da Segunda
Guerra Mundial e eram usados em produtos de consumo.
¾Os primeiros se limitavam a aplicações de som e baixas freqüências.
¾Com o avanço da tecnologia, logo surgiram os transistores para receptores de VHF, no início da década de 1960. As aplicações em microondas ficariam para mais tarde.
¾As limitações para altas freqüências eram decorrentes de fatores como:
9Velocidade de saturação dos elétrons;
9Espessura da estrutura básica (afetava o tempo de trânsito);
9Resistências e capacitâncias que se manifestavam de forma dispersa, incluindo as decorrentes do encapsulamento.

Transistores de Alta Freqüência
¾As principais soluções encontradas pela engenharia foram:
9Desenvolvimento de novos materiais, como o arsenieto de gálio;
9Nova geometria interna das camadas;
9Novas formas de construção e encapsulamento.
¾Nos dias atuais os transistores já conseguem operar na faixa de dezenas de GHz, podendo chegar à ordem de 50 GHz, comercialmente, com características de baixo ruído;
¾Importantes parâmetros dos transistores podem ser obtidos a partir das equações de Johnson.

Transistores de Alta Freqüência

Transistores de Alta Freqüência

Transistores de RF - Bipolares
Equações de Johnson
¾Equação I – Limite voltagem – freqüência

Vmax
Emax vs
=
2π
l
2π  
v
9Vmax – voltagem máxima possível (Emax / lmin)
9l – comprimento do material
9vs – velocidade de saturação do material

9Emax – campo elétrico máximo
9(l/v) – tempo médio do portador de carga em velocidade média ao longo do comprimento do material

Transistores de RF - Bipolares
Equações de Johnson
Exercício
¾ Aplica-se a um transistor bipolar uma tensão de polarização de 5 VCC, gerando um campo elétrico de 6 x 106 V/m. O comprimento da material é de 0,5 µm e a velocidade de saturação dos portadores de carga é de
50 x 103 m/s. determinar a freqüência de operação e a