Режим малого сигнала биполярного транзистора на низких частотах

Опубликовано Rico в 4 Октябрь, 2008 - 22:12

Для анализа свойств транзисторов при передаче малых сигналов их нелинейные характеристики аппроксимируются линейными участками касательной в рабочей точке, т.е. транзистор принимается за линейный элемент. Эквивалентная схема замещения транзистора при этом справедлива лишь для случаев, когда напряжение сигнала изменяется относительно рабочей точки (постоянного тока) в небольших пределах. Эквивалентная схема замещения транзистора при передаче малых сигналов низких частот (примерно до половины граничной частоты единичного усиления) приведена на рис. 1а.
Важнейший параметр транзистора-его крутизна, которая физически характеризует усиление переменной составляющей тока коллектора при изменении напряжения сигнала в цепи база-эмиттер U_BE в рабочей точке при постоянном напряжении в цепи коллектор-эмиттер U_CE:

$g_m = {delim {}{{partial I_C}/{partial U_BE}}{|}}_{V_CE = const} approx {delim {|}{I_C}{|}/U_T}$ , $U_T = {{kT}/q}(approx 26mV, 300K)$

Здесь U_T-температурное напряжение (см. выше). Усиление тока в режиме малого сигнала beta (отношение коллекторного тока к току базы) приблизительно равно усилению постоянного тока beta_N :

$beta = {delim {}{{partial I_C}/{partial I_B}}{|}}_{V_CE = const} = B_N + I_B{{partial B_N}/{partial I_B}} approx B_N$

Выводы, которые касаются других элементов эквивалентной схемы на рис. 1а, состоят в следующем: сопротивление в цепи базы r_b, имеющее величину от 20 до 500 Ом, в транзисторах предварительных каскадов усиления при малых и средних токах пренебрежимо мало по сравнению со входным сопротивлением r_e = beta/g_m . Емкость перехода база-эмиттер С_ВЕ у этих транзисторов обычно не превышает 10 пФ, у транзисторов промежуточных каскадов усилителей - около 100 пФ, а у оконечных может достигать 1 нФ. Емкость перехода коллектор-база С_св (у транзисторов предварительных и промежуточных каскадов ее величина лежит в пределах от 5 до 30 пФ) в каскадах по схеме с общим эмиттером может вследствие эффекта Миллера увеличиться пропорционально коэффициенту усиления напряжения upsilon_u = g_m R_L , являясь при этом входной емкостью. Выходное сопротивление r_СЕ (крутизна характеристики I_C — U_CE) может быть рассчитано по начальному напряжению U_Y и коллекторному току I_C из формулы r_CE = U_Y/I_C, где U_Y = 80... 200 В у транзисторов проводимости прп и U_Y = 30... 160 В у транзисторов проводимости pnp. Сопротивление r_BC = beta/r_CE обычно пренебрежимо мало.

Упрощенная эквивалентная схема для низких и средних частот приведена на рис. 16.

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

Поделиться с друзьями

Отправить комментарий

Ваше имя:

E-mail:

Содержание этого поля является приватным и не предназначено к показу.

Домашняя страница:

Комментарий: *

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