27 Физические параметры биполярного транзистора. Эквивалентные схемы замещения биполярного транзистора.
На практике используются физические эквивалентные схемы замещения транзистора, учитывающие схему включения и частотный диапазон его работы. Каждый вывод физической схемы соответствует электроду транзистора, а в формальных эквивалентных схемах различают только входные и выходные зажимы, независимо от того, какими электродами транзистора они являются.
При работе в акт-м режиме и небол. Изм-ях напряж-я на эмиттерном переходе транзистор м. представить с пом. линейной экв-тной схемы, кот. наз-т малосигнальной моделью транзистора. (потому, что значения напряжений и токов переменного сигнала значительно <, чем значения постоянных токов и напряжений.) Широкое распространение получила T–образная малосигнальная модель транзистора (рис. 3.20), элементы которой достаточно полно отражают св-ва реального транзистора на низких частотах.
Параметры эквивалентной схемы rэ, rб, rк отображают реальные сопротивления транзистора и определяются как отношения приращений напряжений в цепях транзистора к вызвавшим их приращениям токов (на низких частотах такие приращения играют роль переменных сигналов).
Согласно эквивалентной схемы (рис. 3.20) получаем:
и составляет единицы–десятки Ом,
и составляет сотни кОм.
Сопротивление базы rб имеет две составляющие: распределенное сопротивление базы r'б, диффузионное сопротивление r''б. Распределенное сопротивление базы r'б представляет собой область базы, через которую происходит перенос носителей. С уменьшением толщины базы r'б возрастает. Эмиттерный и коллекторный переходы обладают емкостными свойствами, поэтому в эквивалентных схемах необходимо учитывать и . Так как эмиттерный переход в активном режиме смещен в прямом направлении rэ шунтируется . Учитывая, что rэ очень мало, то влияние мало и на низких частотах им можно пренебречь. Обратно смещенный коллекторный переход им. больш. сопрот-е , поэтому влияние может сказываться и на низких частотах. Физическая Т-образная эквивалентная схема БТ также отражает св-ва реального транзистора на низких частотах и широко исп-ся для анализа малосигн. транзисторных усилителей. Физ-ие Т-образные эквивалентные схемы БТ с ОБ и ОЭ представлены на рис. 4.6, а, б, соответственно. Знач-я парам-в эквивалентных схем БТ м. б. найдены с исп-ванием известных h-парам-в для вкл-ния БТ:
с
ОБ: 
, 
, 
, 
, (4.11)
с
ОЭ: 
, 
, 
, 
. (4.12)
Поскольку
коэффициенты обратной связи по напряжению
и
им. малую величину, точность их вычисления
с исп-ем статических ВАХ оказывается
низкой. Поэтому расчет парам-в эквив-ой
схемы нужно начинать с расчета дифф-ного
сопротивления эмиттерного перехода:
, (4.13)
где
–
тепловой потенциал, равный 26 мВ при
Т=300 К;
–
ток эмиттера БТ в рабочей точке. С учетом
этого в (4.11) объемное сопротивление
базы БТ необходимо рассчитывать согласно
выражению
. (4.14)
Параметры
эквивалентных схем маломощных БТ
принимают следующие типовые значения:
дифференциальное
сопротивление эмиттерного перехода;
объемное
сопротивление базы
;
выходное
сопротивление в схеме с ОБ
;
выходное
сопротивление в схеме с ОЭ
.