Линейная (малосигнальная) модель биполярного транзистора — КиберПедия


Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Линейная (малосигнальная) модель биполярного транзистора



В качестве малосигнальных моделей могут быть использованы эквивалентные схемы с дифференциальными h-, у- и z-параметрами, которые имеют формальный характер и в которых отсутствуют непосредственная связь с физической структурой транзистора. Например, эквивалентная схема для системы h-параметров (5.26) приведена на рисунке 5.9.

Рис. 5.9. Эквивалентна схема БТ в системе h-параметров

 

Широкое распространение нашли эквивалентные схемы с так называемыми физическими параметрами, которые опираются на нелинейную динамическую модель Эберса - Молла, т.е. тесно связаны с физической структурой биполярного транзистора.

Малосигнальную схему БТ легко получить заменой эмиттерного и коллекторного p-n переходов их дифференциальными сопротивлениями, устанавливающими связь между малыми приращениями напряжения и тока. Кроме того, в усилительных схемах используется активный режим, а режим насыщения недопустим. Поэтому при переходе к малосигнальной схеме можно ограничиться рассмотрением наиболее распространенного активного режима. В этом случае малосигнальную модель БТ для схемы включения с ОБ можно изобразить, как на рисунке 5.10.

 

Рис. 5.10. Эквивалентная схема БТ при включении его с ОБ

 

Поясним смысл элементов модели. Резистор rЭ представляет дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода. В первом приближении его можно определить по формуле для идеализированного р-n перехода:

rЭ=dU/dI»jT/IЭ, (5.29)

где IЭ - постоянная составляющая тока эмиттера. Так как при ком­натной температуре j T ≈ 0,026 В, то при IЭ = 1 мА rЭ = 26 Ом.

 

Величина rК называется дифференциальным сопротивлением коллекторного перехода. Оно обусловлено эффектом Эрли и может быть определено по наклону выходной характеристики:

. (5.30)

Величина rК обратно пропорциональна значению параметра h22Б. Дифференциальное сопротивление коллектора может составлять сотни килоом и мегаомы, тем не менее, его следует учитывать.

Реактивные элементы модели (СЭ, СК) оказались теперь присоединенными параллельно резисторам rЭ и rК. Сопротивление базы rБ', которое может превышать сотни ом, всегда остается в модели.

=h12/h22 . (5.31)

Приведенная эквивалентная малосигнальная модель БТ формально относится к схеме включения с ОБ. Однако она применима и для схемы с ОЭ. Для этого достаточно поменять местами плечи этой схемы, называемой Т-образной схемой с физическими параметрами. Электрод “Б” следует изобразить входным, а “Э” - общим, как показано на рисунке 5.11.



Рис. 5.11. Эквивалентная схема БТ при включении его с ОЭ

 

Значения всех элементов остаются прежними. Однако при таком изображении появляется некоторое неудобство, связанное с тем, что зависимый генератор тока в коллекторной цепи выражается не через входной ток (ток базы). Этот недостаток легко устранить преобразованием схемы к виду, изображенному на рисунке 5.11. Чтобы обе схемы были равноценными четырехполюсниками, они должны иметь одинаковые параметры в режимах холостого хода и короткого замыкания. Это требует перехода от тока h21Б∙IЭ к току h21Э∙IБ и замены rК и CК на rК* и CК* соответственно. Связи этих величин определяются формулами

rК*=h21БrК/ h21Э=rК /( h21Э+1) , (5.32)

СК*= СК( h21Э+1) (5.33)

Легко убедиться, что rК* характеризует наклон выходной характеристики (эффект Эрли) в схеме с ОЭ и связан с выходной проводимостью в этой схеме соотношением (5.32). Во сколько раз уменьшается rК* по сравнению с rК, во столько же раз возрастает емкость СK* по сравнению с СK, т.е. rK CK =rK* CK*.






Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...





© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.008 с.