2 Объемное сопротивление базы гб. Оно определяется в направле-и прохождения базового тока в слое базы от границы с эмиттер-

ни переходом. Базовый слой является сравнительно высокоомным нЫ (5ь,Чно гб> гэ. Числовое значение гб зависит от типа транзистора I составляет 100-400 Ом.

3 Эквивалентный источник тока ai3. Он учитывает транзитную составляющую приращения эмиттерного тока, проходящую через область базы в коллектор.

4. Дифференциальное сопротивление коллекторного перехода (включенного в обратном направлении). Это сопротивление определяется выражением

dUR6

Г <б> dIK

(1.30)

/3=const

Сопротивление гК(б), как было показано, учитывает изменение коллекторного тока с изменением напряжения 0кб вследствие эффекта модуляции базы. Значение гк(6) лежит в пределах 0,5-1 мОм.

5. Источник напряжения е кб во входной цепи. Он определяет напряжение внутренней положительной обратной связи и отражает влияние эффекта модуляции базы на входную цепь транзистора, в частности изменение входного напряжения под действием изменения коллекторного напряжения. Числовое значение коэффициента обратной связи е сравнительно мало (10~4 - Ю-3), поэтому источник напряжения гикб в схему замещения часто не вводят.

6. Емкости Сэ(б)1 Ск(б) эмиттерного и коллекторного переходов. Каждая из них, так же как емкость одиночного р-я-перехода, равна сумме барьерной и диффузионной емкостей соответствующего перехода.

Величина барьерной емкости зависит от напряжения смещения р-я-перехода, в частности при прямом смещении барьерная емкость больше, чем при обратном (см. § 1.2). Следовательно, барьерная емкость эмиттерного перехода больше, чем коллекторного перехода.

В отличие от барьерной емкости, определяемой шириной области объемного заряда р-я-перехода, диффузионная емкость характеризует изменение заряда в базе, вызванное изменением напряжения на переходе (см. § 1.2). Изменение заряда в базе под действием напряжения на эмиттерном переходе связано с инжекцией носителей ряда в базе, а под действием напряжения на коллекторном пере-*е ~~ с эффектом модуляции базы. Для того чтобы заряд в базе лектНИЛСЯ Н3 °ДН И т^ же величинУ> изменение напряжения на кол-ния °РН0М пеРеходе должно быть большим, чем изменение напряже-кость'3 эмиттеРном переходе. Это означает, что и диффузионная ем-топно^ЭМИТтеРного перехода больше диффузионной емкости коллек-pg го перехода.

У выесокЧИНЫ емкостей Сэ<б) и Ск(б) зависят от типа транзистора. Так, Низкочас°ЧаСТОТНЫХ тРанзистоРов они существенно меньше, чем у э(б), опп°ТНЫХ ЛЯ °Риентировочной оценки укажем, что емкость ределяемая преимущественно диффузионной емкостью, сос-

тавляет сотни пикофарад, а емкость Ск(б), определяемая в основно барьерной емкостью, - десятки пикофарад.

Несмотря на указанное различие в величинах эмиттерной и ко лекторной емкостей, влияние емкости Ск(б) на работу транзистор в области повышенных частот проявляется сильнее, чем влиян емкости Сэ(б)- Это связано с тем, что емкость Сэ<б) зашунтирован малым сопротивлением гэ, а емкость СК(б> - большим сопротивлен ем гК(б) Поэтому емкость СК(б> приходится учитывать в схеме зам щения при частотах, составляющих десятки килогерц, а емкое СЭ(б) - при частотах, превышающих единицы и десятки мегагер При работе на средних частотах (десятки герц и единицы килогерц емкости переходов не учитывают и в схему замещения не включаю

7. Дифференциальный коэффициент передачи эмиттерного ток более точно характеризующий величину а для малых приращений эт го тока. Он выражается соотношением

yKg=const

(1.3

Величину коэффициента а в области средних частот принима, неизменной. С переходом в область повышенных частот, при которь начинает сказываться время прохождения дырок через базу, ко лекторный и базовый токи отличаются по фазе от эмиттерного ток а коэффициент а уменьшается. При повышенных частотах коэфф

циент передачи тока становится комплексной величиной (а = а0 + /а((й)), модуль и аргумент которой следует рассчитывать для со ветствующей частоты. О частотных свойствах транзистора судят так называемой граничной частоте / , при которой м.

дуль коэффициента передачи тока а| уменьшается в У2 раз. Ч тота fa входит в число основных параметров транзистора. В завис мости от частоты fa различают низкочастотные (fa < 3 МГц), ср нечастотные (3 МГц < Д, < 30 МГц), высокочастотные (30 МГц < fa < 300 МГц) и сверхвысокочастотные (fa > 300 МГц) транз торы.

Т-образная схема замещения транзистора ОЭ приведена рис. 1.29, б. Сопротивления гэ, гб имеют тот же физический смы и тот же порядок величин, что и в схеме ОБ. Источник напряжени учитывающий обратную связь, в схеме замещения не показан вви малого значения коэффициента обратной связи. Поскольку входш током в схеме ОЭ является ток базы транзистора, в выходную це схемы замещения включен источник тока flt6. Направления токо так же как и для схемы ОБ, подчиняются условию i9 = iK +

Сопротивление гК(Э) = >*к(б)/(1 + Р), как указывалось, учит вает изменение коллекторного тока с изменением напряжения вследствие эффекта модуляции базы. Так как исходным в схеме является ток базы, который в 1 + (3 раз меньше тока эмиттера, при переходе от схемы ОБ к схеме ОЭ в 1 -4- fl раз уменьшается :, только активное, но и емкостное сопротивление коллекторного рехода. Это означает, что в схеме ОЭ Сщ9) = (1 + i3)CK(6). Уве-

няе емкости СК(э) приводит к еще большему ее влиянию в области ч^выШенных частот, чем Сэ(э) = Сэ(б). В связи с этим емкость Сэ(э)

в схеме ОЭ обычно не учитывают

Р

Дифференциальный коэффициент передачи тока в схеме ОЭ 7h U =const является также частотно-зависимым. Если граничную частоту в схеме ОЭ определять, как и в схеме ОБ, по снижению коэффициента передачи тока в V~2 раз, то

/р = / /0+Р). (1.32)

т. е. частотные свойства транзистора в схеме ОЭ хуже, чем в схеме ОБ.

Транзистор как активный четырехполюсник, h-параметры транзистора

Параметры транзистора, входящие в Т-образную схему замещения (рис 1.29), непосредственно характеризуют физические свойства используемой трехслойной полупроводниковой структуры. Они могут быть рассчитаны / по геометрическим размерам слоев и парамет- JL

рам материала, из которого изготовлен тран- , ,

зистор. Однако прямое их измерение невоз- и/ г

можно, поскольку границы раздела слоев и 0-1-

переходов структуры недоступны для подключения измерительных приборов. По этой при- Рис. 1.30. К Р6 чине в качестве измеряемых параметров тран- p * зистора выбраны те, которые отражают свой- тырехполюсника ства транзистора как четырехполюсника (точнее, трехполюсника).

Транзистор можно представить в виде линейного четырехполюсника, если в качестве измеряемых токов и напряжений принимать относительно небольшие их приращения, накладывающиеся на постоянные составляющие. Такие ограничения, как указывалось, приходится принимать во внимание ввиду того, 4tg входные и выходные характеристики транзистора нелинейны и параметры транзистора зависят от режима его работы по току и напряжению входной и выходной цепей. Для небольших приращений (малых сигналов) напряжений и токов параметры транзистора как четырехполюсника связаны линейной зависимостью как между собой, так и с физическими параметрами его Т-образной схемы замещения.

Связь между входными (Ult f±) и выходными (U2, /2) напряжениями и токами четырехполюсника (рис. 1.30) выражается системой ДвУх уравнений. Выбрав два из входящих в эту систему параметров 33 независимые переменные, находят два других.

Для транзистора как четырехполюсника в качестве независимых переменных обычно принимают приращения входного тока Д/4 выходного напряжения Ш2, а приращения входного напряжения ~yi и выходного тока А/2 выражают через так называемые /г-пара-метрь, транзистора: