P1030329

240 MPolowczyk, E.Klugmann - PRZYRZĄDY PÓŁPRZEWODNIKOWE

wyznaczyć zc statycznej charakterystyki wejściowej tranzystora I_B(U_BB) i równania ^UBE = E_f - I_B'    (6-71)

2) po czasie opóźnienia t_d:

- narastanie prądu kolektora w czasie t, do wartości maksymalnej 1^, jaką można osiągnąć w układzie

. ^ucc" UcEsit

^IcM““    (6-72)

Natomiast przełączanie źródła sterującego do wartości c(t)=-E_R w momencie t= t* powoduje:

1)    tzw. przeciąganie prądu kolektora, który przez czas t_s pozostaje nadal prawie równy Icm (zmniejsza się do 0,9 I_CM),

2)    po okresie przeciągania - opadanie prądu kolektora do 0,1 Ię_M w czasie t_f.

Czasy: t_d, t_r, t_s i t_f są parametrami charakterystycznymi procesu przełączania tranzystora. Zależą one nie tylko od właściwości tranzystora, ale i od wartości: E_R, Ep, R_B, Rę i Uęc. Można je opisać, korzystając z dynamicznego wielkosygnałowego modelu tranzystora, wzorami:

'd-^RB'(^CjESr ^+ CiCfr) ^ln Ep - UBEF	(6.73)
<,-PN(^ + «C-CjCS,)-l"pN.lBF.IcM	(6.74)
^ltN ^+ °r *il . Pn ( ^BF ^+ Ibr ) ts- . -In—-Z——*■ 1 - a| aN Icm + pN • IBR	(6.75)
« /. « « v . ^tcm ^+ Pn ’ *br ^lf Pn ( *lN ^+ RC ’ ^Cjśr ) *^,n o . i ^1 Pn *br	(6.76)
gdzie: C.^ C^cft - wartości średnie pojemności barierowych tranzystora. Tranzystory przeznaczone do przełączania powinny mieć możliwie małe wartości czasów td, tr, ts i tf. Jak widać z zależności (6.73)...(6.76), małe czasy td...tr otrzymuje się, gdy tranzystor posiada małe pojemności barierowe i mały czas transportu normalnego nośników. Duże przesterowanie zwrotne, tj. duża wartość liczbowa wyrażenia Pn ' Ibr / Icm » powoduje skrócenie czasów tf i ts. Natomiast głębokie nasycenie tranzystora, tj. duża wartość liczbowa wyrażenia pN • IBp /Icm > powoduje skrócenie czasu lr, jednak zwiększenie wartości czasu tB.

6.1.4. Modele i parametry małosygnałowe tranzystora bipolarnego

Tranzystory są często wykorzystywane do wzmacniania małych sygnałów elektrycznych, na przykład wzmacniania napięcia uzyskiwanego z mikrofonu. Sygnały takie powinny być wzmacnia ne bez zniekształceń, a więc powinny ulegać liniowej transformacji zwiększającej ich amplitudę. We wzmacniaczu tranzystorowym wzmacniany sygnał podaje się na wrota wejściowe tranzystora, w rezultacie czego na wrotach wyjściowych pojawia się jego replika o większej amplitudzie. Taka liniowa transformacja sygnału jest możliwa zwykle wówczas, gdy napięcia, a także prądy tranzystora, zmieniają się liniowo względem sygnału wokół pewnych wartości określających spoczynkowy punkt pracy tranzystora. Teoretycznie liniowe względem sygnału zmiany napięć i prądów tranzystora mają miejsce tylko przy nieskończenie małych amplitudach sygnałów, ponieważ charakterystyki prądowo-napięciowc tranzystora są ogólnie rzeczbiorąc nieliniowe. W praktyce jednak, przy dostatecznie małych zmianach napięć tranzystora uzyskuje się zmiany prądów, które mogą być uznane za liniowe względem zmian napięć. Na przykład, niech

(6.77)

Ugg — Ug_E + U_te sin (ot

gdzie: U_BE • napięcie spoczynkowe pomiędzy bazą i emiterem lub inaczej składowa siata napięcia u_Bp 11 - amplituda składowej zmiennej,

to zgodnie ze wzorem (6.12), który jest słuszny przy małych pulsacjach to, można przyjąć, że dla U_be « n_EV_T

^luDE-^UBE —DC ^UBE’^UBE

• sin on

(6.78)

^UBE

(6.78a)

gdzie: I- - stała składowa prądu emitera,

I - amplituda składowej zmiennej prądu emitera,

Ube

c

(6.80)

%

«b>BE ^UBE “ ^UBE

—I 3udc i

(6.81)

^auBE