Характеристики биполярного транзистора на высоких частотах

Частотная характеристика коэффициента усиления по току underline{beta}=underline{I}_C/underline{I}_B аналогична характеристике фильтра НЧ 1-го порядка:

underline{beta}=beta/{1-jf/f_beta}

где f_beta=omega_beta/{2pi} - граничная частота на уровне —3 дБ.
Под f_T подразумевается частота, при которой модуль коэффициента усиления уменьшается до 1 (ее чаще называют «частотой единичного усиления»). Частота единичного усиления определяется сопротивлением rВЕ и диффузионной емкостью СВЕ (рис. 1а):

f_T=beta/{2pi r_BE (C_BE+C_BC)}approx g_m/{2pi C_BE}=beta f_beta

Для схемы с ОЭ, в случае когда сигнал подается от источника с большим внутренним сопротивлением Ri » rBE, передаточная функция имеет вид

underline{I}_C=beta/{1-jf/f_beta}underline{I}_B

где f_beta - граничная частота единичного усиления (на уровне —3 дБ).
При подаче сигнала с низкоомного источника Ri « rb граничная частота определяется постоянной времени tau=r_b C_BE, и тогда

underline{I}_C=g_m/{1-jf/f_beta}underline{U}_BE , f_S=1/{2pi r_b C_BE}

Таким образом, граничная частота fS в rBE/rb= 10...20 раз больше частоты f_beta. Формула справедлива и для схемы с ОБ.
В каскадах с вводимым током эмиттера (например, каскодным) с учетом коэффициента alpha=I_C/I_E

underline{I}_C=alpha/{1-j f/{(1+beta)f_beta}}underline{I}_E approx 1/{1-jf/f_T}underline{I}_E

где граничная частота на уровне —3 дБ f_alpha=f_T.
В каскадах, выполненных по схеме эмиттерного повторителя, граничная частота коэффициента усиления по напряжению upsilon_u=1 лежит в пределах между fS и fT, что зависит от сопротивления нагрузки.
Результаты, полученные в частном случае для схем ОЭ, справедливы лишь при словии пренебрежения емкостью перехода база-коллектор (СBC). На практике, однако, эта емкость, увеличивающаяся вследствие эффекта Миллера пропорционально коэффициенту усиления (delim{|}{upsilon_u}{|}C_BC), добавляется ко входной емкости, которая достигает величины

C_e=C_BE+delim{|}{upsilon_u}{|}C_BC

Здесь delim{|}{upsilon_u}{|} - коэффициент усиления по напряжению. Видно, что при (delim{|}{upsilon_u}{|}C_BC) » 1 составляющая delim{|}{upsilon_u}{|}C_BC » СВЕ оказывается преобладающей, что в конце концов приводит к дальнейшему понижению граничной частоты. Кроме того, при подаче сигнала от пкоомного источника на базу эмиттерного повторителя емкость база-коллектор СBC может привести к самовозбуждению на частотах, близких к граничной частоте единичного усиления.

Малосигнальная эквивалентная схема транзистора по Гьяколетто с упрощениями для случая низких и средних частот.

Малосигнальная эквивалентная схема транзистора по Гьяколетто (а) с упрощениями для случая низких и средних частот {б).

Справочное руководство по звуковой схемотехнике
П. Шкритек пер. И. Д. Гурвица

Отправить комментарий

Содержание этого поля является приватным и не предназначено к показу.
  • Доступны HTML теги: <a> <em> <strong> <i> <b> <cite> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <img> <h1> <h2> <h3> <h4> <h5> <h6> <p> <sub> <sup> <table> <tr> <th> <td>
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.
  • Freelinking helps you easily create HTML links. Links take the form of [[indicator:target|Title]]. By default (no indicator): Link to a local node by title
  • При выводе кода вы можете использовать следущие теги: <code>, <blockcode>, <asm>, <asp>, <c>, <cpp>, <delphi>, <java>, <javascript>, <matlab>, <mpasm>, <mysql>, <pascal>, <php>, <python>, <ruby>, <vb>, <z80>. Код будет выведен в отдельном блоке с использованием подсветки синтаксиса.
  • Для вывода математических формул в формате latex используйте [m]формула[/m]

Подробнее о форматировании

CAPTCHA на основе изображений
Enter the characters shown in the image.


Добавить закладку в Google