22. Физические линейные эквивалентные схемы транзистора, включённого по с хеме с общей базой. Упрощённые схемы входной и выходной цепей. Физическое содержание и величины элементов.

1) Нелинейная модель Эберса – Мола

У₁=f(U_эб)

У₂=f(U_кб)

α_i– коэффициент передачи У_к в цепь эмиттера в инверсном режиме (коллекторный переход прямосмещён, инжектирует, эмиттерный – обратносмещён, в режиме экстракции)

ЭП и КП представлены диодами. Управление током К отражено включением генератора токаαI₁. Гене-ратор токаα_iI₂ учитывает возможность инверсного ррежима работы БТ.

<=Модифицированная модель

2) Т-образная низкочастотная эквивалентная схема с ОБ

Б` - внутрибазовая точка

r_э– диф. сопротивление эмиттерного перехода

(1-10Ом)

r_э– диф. сопротивление коллекторного перехода

(100кОм – 1МОм)

α = -h_21б= |h_21б|

μ_эк= |h_12б|

r`_б– сопротивление, которое зависит от сопр. п/п базы, сопр. контакта базы

3) Т-образная высокочастотная эквивалентная схема с ОБ

U_эб

U_кб

, приU_кп∞(ХХ)~1000пФ

, приU_эп∞(ХХ)~10пФ

r_э~10Омr_к~1Мом

f~1МГцf~16кГц

С_диф– отражает изменение заряда неравновесных носителей в базе.

С_{э диф}~1000пФ С_{к диф}~10пФ

С_{к диф}<< С_{э диф}

Справочник: 1) С_КП­при У_э= 0 (к.з.)

С_КПС_{к бар}

2) С_ЭП– ёмкость обратносмещённого ЭП при У_к= 0

23. Физические линейные эквивалентные схемы транзистора, включённого по с хеме с общим эмиттером. Упрощённые схемы входной и выходной цепей. Физическое содержание и величины элементов.

1) Т-образная низкочастотная эквивалентная схема с ОЭ

r_кэ– дифференциальное выходное сопротивление

r_кэ=r_к(1-α)=r_к/(1+β)

β=

h_11э=r_б`+r_э(β+1)

2) Т-образная высокочастотная эквивалентная схема с ОЭ

С_{э диф}→β(jω)α

Т_обр(20-30)% точность расчётов до частотыf≤2f_α

3) П-образная высокочастотная эквивалентная схема с ОЭ (схема Джиоколетто)

r_бэ­– диф. сопротивление эмиттерного тока к току базы

- усиливает омическое сопротивление базы

С_бэ– диф. ёмкость эмиттерного перехода

r_бк– диф. сопротивление коллекторного перехода

- внутренняя крутизна транзистора (0,1-1)%

Точность ≤ 80% при f≤0.5f_α

Входная цепь Выходная цепь

С_бэ= С_э+ С_к(1+k_U)

k_U– коэффициент усиления по напряжению С_вых= С_к(1+S*r_б)

24. Частотные свойства биполярного транзистора. Источники инерционности. Граничные и предельные частоты транзистора (fα, fβ, fт, fген, fs), соотношения между ними. Пути уменьшения инерционности.

Источники инерционности:

1. конечное время полёта носителей через базу

мксек

2) С_ЭП, С_КП

3) накопление не основных носителей и их рассасывание идёт с конечной скоростью

…, α₀– коэффициент передачи тока эмиттера на нулевой частоте ……

f_α– предельная частота передачи У_э, на которой α₀уменьшается в √2 раз или в 0,707 раз, или на 3 дБ

f_β– частота, на которой β уменьшается в 0,707 раз или на 3 дБ по сравнению со значением на нулевых частотах

f_t– граничная частота, на которой β>1

f_α<<f_t<f_β

f_α =m(β₀+1)f_β

α_н.ч.= У_к/У_э… Пусть У`<sub>к</sub> У<sub>к…</sub> β<sub>н.ч.</sub>= У<sub>к</sub>/У<sub>б…</sub> α<sub>н.ч.</sub>= У`_к/У_эα_н.ч.

…β_н.ч.= У_к/У`_б < β_н.ч.

f_s= 1/2πτ

τ– постоянный временной параметр, измеренный при коротко замкнутых входах и выходах транзистора

τ = (С_э+ С_к)(r`_б//r_бэ//r_к)= (С_э+ С_к)()

τ_0c 1.5r`_б* С_к

f_max– частота, на которой при согласованном входе и выходе (R_б=R_вх,R_н=R_вых)k_u=1

Для ↑ f_max

1) ↑ f_α… ↓W→r_б↑ «-» …D↑

2) r`_б↓

W↑→↓α,↓f_α«-»

ρ_б↓→N_{пр б}↑→ǽ↓,α↓ «-»

U_{проб КП}↓ «-»

С_к↑ «-»

3) ↓С_к

↓ρ_КП=> ↓Р_вых«-»