Многоэмиттерные транзисторы (МЭТ) составляют основу цифровых ИМС транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ). Имея общий коллектор и базу, МЭТ содержат до 8 эмиттеров. Структура МЭТ и его топология показана на рис. 6.14.
Особенность работы МЭТ состоит в том, что в любом состоянии схемы коллекторный переход всегда открыт, а эмиттерные переходы могут быть либо открытыми, либо закрытыми. При этом возможны три комбинации состояний р-п- переходов. Если все эмиттерные переходы открыты, то в транзисторе существует режим насыщения и токи протекают так, как это показано на рис. 6.15, а, при этом iк существенно меньше токов iэ1 и iэ2, так как последовательно с коллекторным переходом включено сопротивление r'к, которое больше сопротивления r'э. Если на эмиттерные переходы поданы обратные напряжения от источника управляющих сигналов, то транзистор работает в инверсном режиме (рис. 6.15, б). В этом случае возрастает ток iк, а суммарный ток всех эмиттеров в соответствии с уравнениями Эберса—Молла будет равен
(6.4)
Поскольку на открытом коллекторном переходе напряжение uк.п ≈ 0,7 В, то в этом уравнении второе (отрицательное) слагаемое оказывается существенно больше первого (положительного), поэтому в эмиттерных цепях будут протекать сравнительно большие отрицательные токи, потребляемые от источников управляющих сигналов. Чтобы уменьшить эти токи, необходимо уменьшить инверсный коэффициент передачи транзистора άi что достигается путем искусственного увеличения сопротивления пассивной базы. Для этого внешний вывод базы соединяют с активной областью транзистора через узкий перешеек (см. рис. 6.14, а), обладающий сопротивлением 200-300 Ом. Протекая через этот перешеек, ток базы создает на нем падение напряжения, вследствие чего прямое напряжение на коллекторном переходе будет больше в области пассивной базы и меньше в области активной базы. Поэтому инжекция электронов из коллектора в базу будет происходить преимущественно в области пассивной базы (см. рис. 6.14, б). При этом возрастает длина пути, проходимого электронами через базу, в результате чего инверсный коэффициент передачи сс( уменьшается до 0,005-0,05.
Если один из соседних переходов открыт, а другой закрыт (рис. 6.15, в), то сказывается влияние горизонтальной паразитной структуры типа п-р-п (см. рис. 6.14, в), образованной соседними эмиттерами и разделяющей их p-областью. Через эту структуру протекает ток, потребляемый от источника управляющих сигналов, подключенного к закрытому переходу. Для ослабления паразитного транзисторного эффекта приходится увеличивать расстояние между соседними эмиттерами до 10-15 мкм.
