Режим малого сигнала биполярного транзистора на низких частотах
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 UBE в рабочей точке при постоянном напряжении в цепи коллектор-эмиттер UCE:
,
Здесь UT-температурное напряжение (см. выше). Усиление тока в режиме малого сигнала (отношение коллекторного тока к току базы) приблизительно равно усилению постоянного тока
:
Выводы, которые касаются других элементов эквивалентной схемы на рис. 1а, состоят в следующем: сопротивление в цепи базы rb, имеющее величину от 20 до 500 Ом, в транзисторах предварительных каскадов усиления при малых и средних токах пренебрежимо мало по сравнению со входным сопротивлением . Емкость перехода база-эмиттер СВЕ 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 Ссв (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
, являясь при этом входной емкостью. Выходное сопротивление rСЕ (крутизна характеристики IC — UCE) может быть рассчитано по начальному напряжению UY и коллекторному току IC из формулы rCE = UY/IC, где UY = 80... 200 В у транзисторов проводимости прп и UY = 30... 160 В у транзисторов проводимости pnp. Сопротивление
обычно пренебрежимо мало.
Упрощенная эквивалентная схема для низких и средних частот приведена на рис. 16.
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