Эквивалентные схемы транзистора в линейном режиме

Представление транзисторов в форме активного линейного четырехполюсника часто используют для расчета электронных схем. При этом транзистор заменяют эквивалентной электрической схемой, составленной из линейных элементов – R, C, L, генераторов тока и напряжения, которая по своим свойствам, при заданном малом сигнале и в заданной рабочей точке, мало отличается от транзистора.

Различают формальные и физические эквивалентные схемы.

Формальные эквивалентные схемы строят на основе описания транзистора заданной системой параметров.

Физические эквивалентные схемы составляют с учетом физических процессов протекающих в транзисторе, элементы этих схем выражают конкретные параметры транзистора.

Эквивалентная схема транзистора включенного по схеме с ОБ представлена на рис. 14. На рис. 15 представлена эквивалентная схема транзистора включенного по схеме с ОЭ.

 

Рис. 14

Эмиттерный и коллекторный переходы представлены дифференциальным сопротивлениями r_Э и r_к.

Эффект передачи эмиттерного тока в цепь коллектора показан эквивалентным генератором тока α J_Э.

Обратная связь по напряжению вследствие модуляции толщины базы отображена включением в цепь базы сопротивления . -объемное сопротивление базы. - диффузионное сопротивление базы обусловленное влиянием  U_кб на U_Э в результате модуляции толщины базы.

, для j ≈ 1, α ≈ δ и .

Эквивалентная схема транзистора в схеме с ОЭ.

Рис. 15

Эффект усиления тока в схеме учитывается генератором тока β J_б. Из выражения  следует, что в схеме с ОЭ усиление по току значительно больше единице. Для α = 0, 99 β = 100.

Коллекторный ток в схеме ОЭ определяется выражением , где  - это обратный ток протекающий через коллекторный переход при разомкнутой базе (J_б = 0) и называется сквозным током коллектора (обратный ток эмиттерного перехода).

Сопротивление коллекторного перехода в схеме ОЭ .

Емкость коллекторного перехода .

Сопротивления эмиттерного и коллекторного переходов можно оценить по выражениям:

; ,

 

где r_б - сопротивление тела базы.

Оба перехода обладают барьерной и диффузионной емкостью.

С_бэ - шунтирована малым сопротивлением r_Э.

С_дэ значительно превосходит С_бэ, но ее учитывают в расчетах зависимости коэффициента передачи тока эмиттера от частоты.

Так как коллекторный переход включен в обратном направлении (активный режим), то его С_дк меньше С_дэ. Поэтому учитывают обычно С_бк. В справочниках обычно дается значение емкости коллекторного перехода С_кп измеренная между коллектором и базой при отключенном эмиттере и обратном смещении на коллекторном переходе.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: