Ёмкости переходов

Как эмиттерному, так и коллекторному переходам присущи барьерная и диффузионная ёмкости.

Дифференциальная ёмкость эмиттерного перехода значительно превосходит барьерную ёмкость:

Дифференциальная ёмкость коллекторного перехода значительно меньше дифференциальной ёмкости эмиттерного перехода:

В то же время барьерная ёмкость коллекторного перехода значительно больше диффузионной ёмкости коллектора:

С_{к диф} составляет доли пФ, С_{к бар} - десятки пФ.

C_{к бар} 50 пФ при U_k6= 10В в сплавных транзисторах и С_{к 6ар} ≈ 5 пФ в диффузионных.

В справочниках приводится ёмкость С_к.п. (С_к), измеренная между коллекторным и базовым выводами на заданной частоте при отключённом эмиттере и обратном смещении на коллекторе (ёмкость С_к.п. существенна при работе га высоких частотах) и ёмкость С_э.п. -измеренная между эмиттерным и базовым выводами на заданной частоте при отключённом коллекторе и обратном смещении на эмиттере.

Т-образная эквивалентная схема транзистора (для переменной составляющей сигнала)

Основными параметрами транзистора на переменном токе являются:

Эти параметры и эквивалентные схемы ещё называют малосигнальными. Они могут быть рассчитаны и в процессе изготовления довольно точно проконтролированы.

Т-образная схема транзистора с общей базой имеет вид:

Здесь эмиттерный и коллекторный переходы представлены r_э и r_к -дифференциальными сопротивлениями. Эффект передачи эмиттерного тока I_Э в цепь коллектора показан эквивалентным генератором тока αI_э.

Внутренняя обратная связь в следствие модуляции толщины базы показана включённым генератором μ_кэU_к. Объёмное сопротивление базы r_б' включено между внешним выводом Б и внутренней точкой базы Б'.

Ёмкость коллектора С_к шунтирует r_к. Иногда учитывают токи утечки коллектора R_ym.

Эквивалентный генератор μ_кэU_к можно исключить, заменив его сопротивлением в цепи базы. Тогда общее сопротивление базы:

где r_б' - объёмное сопротивление базы (приводится в справочниках);

r_б"- диффузионное сопротивление базы, обусловленное влиянием U_K на U_э в результате модуляции ширины базы.

При этом r_э изменится на r_э":

Можно показать, что

Эквивалентная Т-образная схема с общим эмиттером получается аналогично:

Такая эквивалентная схема не всегда удобна, т.к. параметры эквивалентного генератора здесь определяются током эмиттера, а желательно чтобы они определялись током входного электрода - базы.

Коэффициент передачи тока базы:

Сопротивление коллектора в схеме с общим эмиттером r_кэ в десятки раз меньше, чем r_к, а ёмкость С_кэ во столько же раз больше. Однако, постоянные времени одинаковы:

Параметры транзистора как четырёхполюсника можно выразить через дифференциальные параметры Т-образной эквивалентной схемы (см. Виноградов Ю.В. "Основы электроники и полупроводниковой техники", стр. 118, табл. 4-2).

Низкочастотные значения h-параметров транзистора как четырёхполюсника в схеме с общей базой и сопротивление r_б' обычно приводят в справочниках.

И наоборот, параметры Т-образной эквивалентной схемы можно рассчитать по h-параметрам, приводимым в справочниках (см. Виноградов Ю.В. "Основы электроники и полупроводниковой техники", стр. 119, табл. 4-3).

h-параметры схемы с общим эмиттером можно пересчитать через их значения для схемы с общей базой и наоборот с помощью табл. 4-4 (см. Виноградов Ю.В. "Основы электроники и полупроводниковой техники", стр. 121).