1. Вплив ємності емітера

Для цього розглянемо еквівалентну схему емітерного переходу з урахуванням його особливостей

Рисунок 40 Еквівалентна схема входу транзистора

Струм, який проходить через С_Едиф і r_Е пов’язаний з інжекцією носіїв заряду. Струм, який проходить через С_Ебар, не залежить від інжекції, тому коефіцієнт інжекції буде: .

– на змінному струмі.

При роботі транзистора на змінному струмі стала часу, яка визначається опором і дифузійною ємністю, дуже мала, і тому до частот, які визначаються часом прольоту через емітерний перехід, можна знехтувати і враховувати тільки сталу часу заряду і перезаряду бар’єрної ємності.

Якщо прийняти що , то .

2. Вплив часу прольоту носіїв через базу

В залежності від ширини бази час прольоту може змінюватися для транзисторів в широких межах, тому коефіцієнт α, який залежить від швидкості прольоту носіїв, можна охарактеризувати граничною частотою, яка зворотно пропорційна часу прольоту, і в першому наближенні можна вважати, що коефіцієнт α_прол – величина комплексна і буде рівна

.

Час прольоту вносить додатковий зсув по фазі між вхідним і вихідним сигналом.

3. Вплив сталої часу колектора

Колекторний перехід для любого транзистора можна промоделювати наступною схемою рис.41.

Для режиму короткого замикання відповідно до еквівалентної схеми визначимо для схеми з спільною базою коефіцієнт передачі α.

, тому що струми направлені протилежно направлені.

Рисунок 41 Еквівалентна схема колекторного переходу транзистора

За рахунок ємності колектора коефіцієнт передачі струму емітера може змінюватися як по величині, так і по фазі.

4. Вплив сталої часу прольоту через від’ємний заряд

Крім цих трьох складових необхідно врахувати також час прольоту через від’ємний заряд. Точний розрахунок впливу часу прольоту через від’ємний заряд дуже складний, тому для розрахунку користуються наближеною формулою:

.

Загальний коефіцієнт передачі струму емітера в схемі з спільною базою –h_21б – залежить від всіх складових:

Частотні властивості реального транзистора

В більшості випадків для реальних розрахунків користуються формулою:

де

– статичний коефіцієнт передачі по струму,

, – гранична частота роботи транзистора в схемі з спільною базою, тоді залежність коефіцієнта передачі по струму в схемі зі спільною базою можна представити як

.

Рисунок 42 Залежність коефіцієнта передачі по струму транзистора від частоти

– це найбільша частота сигналу, при якій модуль коефіцієнта |α| зменшиться в раз (або на 3 дБ).

При вмиканні транзистора по схемі з спільним емітером частоту можна визначити, скориставшись залежністю β(α), і аналогічно визначити припустимі частоти.

; ;

Аналізуючи залежність коефіцієнта β від частоти, можна зробити наступні висновки:

При роботі транзистора в схемі з спільною базою частота може бути значно більшою, ніж в схемі з спільним емітером.

Для схеми з спільним емітером можна визначити дві основних частоти:

f_гр - гранична частота підсилення по струму, на якій коефіцієнт передачі струму бази зменшиться в раз;

f_мак при роботі в генераторному режимі транзистор по схемі з спільним емітером може працювати на значно більшій частоті, ніж гранична, аж до частоти, на якій коефіцієнт передачі струму бази буде рівний одиниці, це максимальна частота генерації.