F. an Halbleiterexperten: NF im Gummel Poon Modell

[elektrouwe (Gast)]

Hintergrund: in der Praxis selektiert man für Exponentialkonverter 2 
Transistoren mit möglichst gleicher Ube bei konstantem Ic.
Die Idee dabei ist, dass dann auch der Sättigungsstrom Is der beiden Tr. 
identisch ist, und sich selbiger in der Expo.konvertergleichung 
rauskürzt - s. z.B.:
https://www.schmitzbits.de/expo_tutorial/

Im Gummel plot wird log(Ic) über Vbe aufgetragen. Wenn man viele 
Messwerte hat, bekommt man annähernd eine Gerade. Wenn man diese 
herunter interpoliert bis Vbe = 0, landet man bei Ic = Is.
Die Steilheit dieser Geraden ist z.B.laut
http://www.idea2ic.com/PlayWithSpice/pdf/G%20U%20M%20M%20E%20L%20-%20P%20O%20O%20N.pdf

2,3  NF  vt ,also die bekannten ~60mV delta Ube pro Ic dekade bei 
Raumtemperatur

Dabei wird in SPICE modellen oft der "forward current emission 
coefficient" NF mit 1.0 gewählt (default). Allerdings wenn NF mal 
spezifiziert, dann z.B. mit 1.008 ( LTSPICE BC547B) oder 1.01 (BC547C). 
Die Anzahl der Stellen suggeriert zumindest, dass die Streuungen nicht 
so groß sind.

Wenn NF nun bei Transistoren gleichen Typs schwanken würde, kann das ja 
auch bedeuten, dass sich die Gummel plots eben in diesem Ube-Punkt 
schneiden, aber Is,NF unterschiedlich,also die beiden Geraden nicht 
deckungsgleich sind. Da anscheinend niemand diese umständlichere 
Mehrpunktmessung macht, gehe ich davon aus, dass NF "ausreichend" 
konstant ist, bzw. andere Effekte größere Fehler beitragen.
Kann das jemand bestätigen/kommentieren oder etwas zur Streuung von NF 
sagen ?

[Axel S. (a-za-z0-9)]

elektrouwe schrieb:
> Hintergrund: in der Praxis selektiert man für Exponentialkonverter 2
> Transistoren mit möglichst gleicher Ube bei konstantem Ic.

Kaum. Für diese Anwendung verwendet man monolithische Transistorpaare 
bzw. Transistoren aus einem monolithischen Array. Die sind dann im 
selben Prozeß auf dem selben Die hergestellt und haben weitgehend 
gleiche Parameter und vor allem auch weitgehend die gleiche Temperatur. 
Bei Arrays mit mehr als 2 Transistoren kann man die übrigen zur 
Thermostatierung verwenden.

In der Praxis kümmert sich kein Schwein um irgendwelche Modelle des 
Transistorverhaltens, sei es Gummel-Poon oder sonstwas.

Für die typische Anwendung in einem Analogsynthesizer reicht die damit 
erreichbare Genauigkeit aus. Wenn es noch genauer werden soll, kann man 
es digital machen: ADC -> Exponentiation -> DAC