Объясните причины возникновения шумов в бт, их последствия, меры борьбы с шумами.
В биполярных транзисторах, представляющих собой фактически два встречно соединенных полупроводниковых диода, внутренние шумы обусловлены распределенными омическими сопротивлениями полупроводника, процессами инжекции носителей через электронно-дырочные переходы, а также процессами генерации и рекомбинации носителей в объеме полупроводника и поверхностными токами утечки. Тепловые шумы в общем случае возникают в области базы, коллектора и эмиттера. Однако на практике учитываются только шумы распределенного омического сопротивления базы, так как сопротивления коллектора и эмиттера благодаря высокой концентрации носителей малы и по сравнению с сопротивлением базы ими можно пренебречь. Распределенное омическое сопротивление базы для удобства расчетов представляют эквивалентным ему нешумящим резистором гБ, а тепловые шумы этого сопротивления - генератором шумового напряжения. Дробовые шумы в биполярном транзисторе, как и в полупроводниковом диоде, обусловлены случайными характерами инжекции носителей тока через эмиттерный электронно-дырочный переход и генерации новых носителей в области базы.
1)При работе транзистора с сигналами высокой частоты время протекания основных физических процессов (время перемещения носителей от эмиттера к коллектору, заряд и разряд барьерных емкостных переходов) становится соизмеримым с периодом изменения входного сигнала. В результате способность транзистора усиливать электрические сигналы с ростом частоты ухудшается. Для анализа работы транзистора с высокочастотными сигналами используются динамические модели как нелинейные, так и линейные, отличающиеся от статических учетом влияния емкостей переходов. При этом барьерные емкости переходов описывают процессы, аналогичные перезаряду обычных конденсаторов, а диффузионные емкости, характеризующие накопление и рассасывание неравновесных носителей, одновременно учитывают и конечную скорость их перемещения.
2) На нижних частотах амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) каскада зависит от времени перезаряда разделительных конденсаторов через другие элементы каскада, в том числе и элементы соседних каскадов. Ёмкость должна быть такой, чтобы конденсаторы не успевали перезаряжаться. Входное сопротивление транзисторного каскада много больше выходного сопротивления
Спад АЧХ в области верхних частот определяется постоянной времени перезаряда tв=Rвых*Cк=RкCк, где Cк - паразитная емкость коллекторного перехода (указывается в справочниках).
Почему реальный каскад с ОЭ инвертирует фазу, а каскад с ОК не инвертирует?При подаче на базу положительной полуволны входного синусоидального сигнала будет увеличиваться ток коллектора и, следовательно, ток эмиттера. В результате, падение напряжения увеличится, т.е. произойдет формирование положительной полуволны выходного напряжения. Таким образом, каскад с ОК не инвертирует входной сигнал. При подаче на вход положительной полуволны синусоидального сигнала будет возрастать ток базы, а, следовательно, и ток коллектора. В результате напряжение на базе возрастет, а напряжение на коллекторе уменьшится, т.е. произойдет формирование отрицательной полуволны выходного напряжения. Таким образом, каскад с ОЭ осуществляет инверсию фазы входного сигнала.
Лаба
3.
