2.3. Комплексные y-параметры биполярного транзистора

Для определения этих параметров рассмотрим линейную эквивалентную схему биполярного транзистора, которая изображена на рис.2.4

Эквивалентная схема приведена для включения транзистора с общим эмиттером, она содержит: r_Б-объемное (внутреннее) сопротивление базы, дифференциальное сопротивление открытого перехода эмиттер-база-r_ЭБ, емкость этого перехода-С_ЭБ, сопротивление обратносмещенного перехода коллектор-внутренняя область базы-r_КБ, емкость этого переходаС_КБ, технологическая проводимость -g_ЭК. Усилительные свойства транзистора имитируются генератором токаS_ОU₁^/, гдеU₁^/- напряжение между точками А-Э эквивалентной схемы. При работе транзистора в активной области сопротивлениеr_ЭБ<<r_КБ, а емкостьС_ЭБ>>C_КБ. Все приведенные элементы схемы зависят от положения рабочей (стационарной) точки транзистора. Схема рис.2.4 удовлетворительно описывает свойства биполярного транзистора в частотном диапазоне 0<f<0,5f_Т, гдеf_T-граничная частота усиления тока транзистора в режиме короткого замыкания в схеме с общим эмиттером, при которой параметрβ=h₂₁=1. Схема рис.2.4 предложена Джиаколетто и носит его имя. В справочниках часто приводятся данные, по которым можно вычислить значения параметров этой схемы (см. далее). Более точные эквивалентные схемы биполярных транзисторов: Эберса-Молла, Гуммеля-Пуна и др.- содержат значительно большее число параметров, что затрудняет их использование при инженерных расчетах. Однако линейная модель эквивалентной схемы Гуммеля-Пуна, которая используется в известной программе схемотехнического моделированияMICRO-CAP V,оказывается близкой к схеме Джиаколетто.

Запишем токи I₁иI₂в функции напряженийU₁,U₂, используя эквивалентную схему рис.2.4:

где Y_Э=g_ЭБ+jωC_ЭБ,Y_K=g_КБ+jωC_КБ,U₁¹- напряжение между точкамиАЭэквивалентной схемы рис.2.4. Для биполярных транзисторов обычно выполняются неравенства:

,

кроме того, . Тогда упрощенные выражения для токовбудут:

Подставляя в два последних выражения токов выражения для проводимости Y_Э, Y_Киg₂₂,