Эквивалентные схемы и системы параметров транзистора - Электроника и схемотехника аналоговых устройств

1. Физическая Т-образная эквивалентная схема

На рисунке 5.12 приведена физическая Т-образная эквивалентная схема транзистора с общей базой, где:? объемное сопротивление активной области базы (100...400) Ом;

IЭ - генератор тока, отражающий активные свойства транзистора ? эффект передачи тока эмиттера Iэ в цепь коллектора;

? коэффициент передачи тока эмиттера;

Rэ? дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода;

(десятки килоом),

Обычно Iэ>>Iэо, тогда rэ=. Допустим Iэ=1мА, тогда rэ=26 Ом;

Rк ? дифференциальное сопротивление коллекторного перехода,

Rк = сотни кОм;

Ск - барьерная емкость коллекторного перехода;

Сэ - диффузионная емкость эмиттерного перехода.

На рисунке 5.13 приведена эквивалентная физическая Т-образная схема с общим эмиттером, где генератор тока Iб отражает передачу тока базы в цепь коллектора.

Т. к. приращение напряжения коллектора распределено на обоих переходах, то Скэ Ск; rкэ rк;

Схема замещения транзистора эквивалентным четырехполюсником

В справочниках для биполярных транзисторов, как правило, приводятся так называемые малосигнальные h-параметры. Эти параметры удобны для использования, так как при любой схеме включения транзистор может быть представлен в виде активного четырехполюсника (рисунок 5.14), на входе которого действует напряжение U1 и протекает ток I1, а на выходе - напряжение U2 и ток I2. Система уравнений имеет вид

;

.

Указанные h-параметры, входящие коэффициентами в уравнения, имеют следующий физический смысл

- входное сопротивление при коротком замыкании на выходе (по переменному току);

H12 = =0

- коэффициент обратной связи по напряжению при холостом ходе на входе (по переменному току), имеет величину порядка 10-5 и в большинстве случаев при расчетах этим коэффициентом из-за его малости пренебрегают;

H21 = =0

- коэффициент передачи тока при коротком замыкании на выходе;

H22 = =0

- выходная проводимость транзистора при холостом ходе на входе.

Для транзисторов обычно задают не коэффициенты, , а равные им в первом приближении параметры h21б и h21э соответственно для схем с ОБ и ОЭ.

Связь h-параметров с физическими параметрами для схемы с ОЭ имеет вид

H11 = r'Б + rЭ-(1+);

H12 = rЭ-(1+)/rК;

H21 =;

H22 =.

Дрейфовым называется биполярный транзистор, перенос неосновных носителей заряда в базе у которых происходит в основном за счет дрейфа в электрическом поле. Поле создается из-за неравномерной начальной концентрации примесей в базе, экспоненциально уменьшающейся от эмиттера к коллектору. Например, в n-p-n-транзисторе из-за градиента концентрации акцепторной примеси дырки диффундируют от эмиттерного перехода к коллекторному. Создается избыток положительных зарядов у КП за счет дырок, а у ЭП создается некомпенсированный заряд из отрицательных ионов. В базе создается электрическое поле Е, ускоряющее движение электронов от эмиттера к коллектору со скоростью в 2...5 раз большей, чем диффузия. Граничная частота усиления транзистора увеличивается в 2 - 5 раз.

Технология изготовления дрейфовых транзисторов - метод двойной диффузии.

В сводной таблице 5.1 приведены основные параметры трех схем включения транзистора.

Таблица 5.1

Параметры

ОЭ

ОБ

ОК

КI

? десятки - сотни единиц

?десятки ? сотни единиц

КU

Десятки - сотни единиц

Десятки - сотни тысяч

КР

Сотни единиц - дес. тысяч

Десятки - сотни

Десятки - сотни

RВХ

Сотни Ом - ед. кОм

Единицы - сотни Ом

Десятки - сотни кОм

RВЫХ

Единицы - десятки кОм

Сотни кОм - единицы МОм

Сотни Ом

Р

0

0

Похожие статьи




Эквивалентные схемы и системы параметров транзистора - Электроника и схемотехника аналоговых устройств

Предыдущая | Следующая