3.4.2. Схема замещения с общим эмиттером
Т-образная схема замещения транзистора, включенного по схеме с ОЭ, приведена на рис. 3.6, б. Сопротивления rэ и rб имеют тот же физический смысл и тот же порядок величин, что и в схеме с ОБ. Источник напряжения, учитывающий обратную связь, в схеме замещения не показан ввиду малого значения коэффициента обратной связи. В выходную цепь схемы замещения включен источник тока iб, так как входным током в схеме с ОЭ является ток базы транзистора. Направления переменных токов такие же, как и для схемы с ОБ; для этих токов справедливо известное условие: iэ = iк + iб.
При определении величины сопротивления rк(э), рассчитываемого по соотношению rк(э) = rк(б)/(1 + ), учитывается взаимосвязь коллекторного тока с напряжения uкэ вследствие эффекта модуляции базы. Так как в схеме с ОЭ входным является ток базы, который согласно (3.19) в (1 + ) раз меньше тока эмиттера, то при переходе от схемы с ОБ к схеме с ОЭ в (1 + ) раз уменьшается не только активное, но и емкостное сопротивление ХC коллекторного перехода. Учитывая, что ХC = 1/C, можно полагать, что в схеме с ОЭ: Скэ = (1 + )Скб. Увеличение емкости Скэ приводит к еще большему ее влиянию в области повышенных частот. Емкость Сбэ равную Сэб, в схеме с ОЭ обычно не учитывают, поскольку Сбэ много меньше, чем Скэ.
Дифференциальный коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ
= diк/diб|Uкэ=сonst. (3.25)
является также частотно-зависимым.
Если граничную частоту f в схеме с ОЭ определять, как и в схеме с ОБ (по снижению коэффициента передачи тока в раз), то верхняя граничная частота в схеме с ОЭ будет равна f = f/(1+), т.е. частотные свойства транзистора в схеме с ОЭ хуже, чем в схеме с ОБ.
3.5. Транзистор как активный четырехполюсник и его h-параметры
В большинстве электронных схем реализуются такие режимы работы транзисторов, при которых одновременно с относительно большими значениями постоянных токов I0 и напряжений U0 действуют малые переменные составляющие токов i(t) и напряжений u(t) с амплитудами im и um. При этом суммарные токи и напряжения равны:
I(t) = I0 + i(t); U = U0 + u(t). (3.26)
Говорится, что постоянными напряжениями, прикладываемыми к контактам Э, Б, К, транзистор устанавливается в тот или иной рабочий режим или в необходимую рабочую точку П на входной или выходной характеристике.
Допустим, транзистор в схеме с ОЭ установлен в режиме с рабочей точкой П (рис. 3.7, а), имеющей параметры: Uбэ = U0; Iб = Iб0. При наложении на постоянное напряжение U0 переменного сигнала uбэ(t), изменяющегося со временем c амплитудой uбэm (б), ток базы Iб(t) со временем также будет изменяться с по гармоническому закону с амплитудой переменного тока iбm (в). Другими словами, переменное напряжение uбэ(t) входного сигнала в схеме с ОЭ вызовет появление в цепи базы переменного тока Iб(t), имеющего постоянную составляющую Iб0 и переменную составляющую iб(t) (в).
Рис. 3.7. Изменение тока базы транзистора со временем при одновременном действии постоянного и переменного напряжений на входе схемы с ОЭ
При анализе электрических цепей переменные и постоянные составляющие рассчитываются раздельно.
Переменные составляющие ijk(t) и ujk(t) исследуются с помощью так называемых малосигнальных моделей.