Определение величин эквивалентной схемы транзистора

Физическая малосигнальная высокочастотная эквивалентная схема биполярного транзистора (схема Джиколетто) представлена на рис. 4.

 

Рис. 4. Физическая малосигнальная высокочастотная схема замещения транзистора

 

1. Барьерная ёмкость коллекторного перехода:

2. Выходное сопротивление транзистора:

 

 

3. Сопротивление коллекторного перехода:

 

 

4. Сопротивление эмиттерного перехода для эмиттерного тока:

 

 

5. Сопротивление эмиттерного перехода для базового тока:

 

 

6. Распределение сопротивления базы:

 

 

7. Диффузионная ёмкость эмиттерного перехода:

 

 

8. Собственная постоянная времени транзистора:

 

 

9. Крутизна транзистора:

 

 

 

Граничные и предельные частоты биполярного транзистора

Граничная частота усиления транзистора в схеме с ОЭ:

 

Предельная частота в схеме с ОЭ:

 

 

Предельная частота в схеме с ОБ:

 

 

Предельная частота транзистора по крутизне:

 

Максимальная частота генерации:

 

Определение сопротивления транзистора по переменному току

 

Сопротивление нагрузки по переменному току для биполярного транзистора рассчитывается по формуле:

 

Для построения нагрузочной прямой по переменному току воспользуемся двумя точками:

Нагрузочная прямая по переменному току приведена на рисунке:

Рис 5. Нагрузочная прямая по переменному току

 

Построение сквозной характеристики

 

Для построения сквозной характеристики воспользуемся нагрузочной прямой по переменному току и выходными характеристиками. По точкам пересечения нагрузочной прямой по переменному току с выходными характеристиками строим сквозную характеристику I_к(U_бэ). Точки для построения проходной характеристики (зависимости I_к от U_бэ) представим в таблице:

 

Iб, мА		0,1	0,2	0,3
Iк, мА
Uбэ, В	0,6	0,76	0,8	0,84

 

Рис 6. Сквозная характеристика транзистора КТ201А

 

Определение динамических параметров

 

Коэффициент усиления по напряжению, К_u (отношение установившегося значения напряжения сигнала на выходе усилителя к напряжению сигнала на его входе) определим по формуле:

 

Коэффициент усиления по току К_i (отношение установившегося значения тока сигнала в нагрузку к току сигнала на входе) определим по формуле:

Коэффициент усиления по мощности определим по формуле:

Приращения ∆U_бэ=∆U_вх и соответствующее ему приращение ∆I_б берутся на входной характеристике (с учетом обеих полуволн), а приращение ∆I_к, ∆U_кэ – по нагрузочной прямой для переменного тока на семействе выходных характеристик вблизи режима покоя транзистора.

 

Для величины амплитуды входного U_{вх н}=0,02 В имеем:

 

 

 

Для величины амплитуды входного U_{вх н}=0,01 В имеем: