P1030330

242 M.Polowczyk. E.KIugmann - PRZYRZĄDY PÓŁPRZEWODNIKOWE

*** ^ES ^8eb" ⁿE*^VT

(6.8 la)

Jest to jeden z tzw. małosygnałowych parametrów mało częstotliwościowych tranzystora, określający relację pomiędzy amplitudami i I_c przy o) - 0, przy tym amplitudy te są tzw. wielkościami małosygnałowymi.

W tranzystorze mogą wystąpić trzy prądy małosygnałowe o amplitudach: \_e, I_b i I_c oraz trzy napięcia małosygnałowe: U_be=-U_eb, U^-U^ i U_bc=-U_cb, przy tym

u_ce=u_cb+u_be

(6.17a) (6.16a)

Związki pomiędzy małosygnałowymi prądami i napięciami tranzystora określa się na podstawie modeli małosygnałowych tranzystora. Modele te można utworzyć bezpośrednio z modeli wiclkosygnałowych przez ich linearyzację. Modele małosygnałowe słuszne dle bardzo małych częstotliwości można utworzyć przez linearyzację modeli stałoprądowych. Dołączenie do tak utworzonego modelu pojemności tranzystora, zlinearyzowanych dla spoczynkowego punktu pracy tranzystora, daje model małosygnałowy słuszny dla większych pulsacji, przy których okres powtarzania sygnału jest jednak znacznie większy od czasu transportu nośników ładunku przez tranzystor. Dla okresów powtarzania sygnału porównywalnych z czasem transportu oraz dla mniejszych trzeba uciekać się do modeli o stałych rozłożonych.

Dla co * 0 ewidentną metodą lincaryzacji modelu stałoprądowego jest wyznaczenie parametrów prądów wrót, wejściowego i wyjściowego, jako funkcji przyrostów napięcia na tych wrotach, a następnie założenie, że wartości tych przyrostów stanowią amplitudy zmian odpowiadających im wielkości. Weźmy dla przykładu tranzystor w konfiguracji

WE.

Dla wrót wejściowych mamy Ib(^BE*^Ce)» ^lJ-

(6.82)

lub

^b“ Sbb ^be ⁺ Sbc^cc

gdzie: l_fc=Al* U_te=AU_BB. U^AUęp gy=dl^dU,,,*g^dydUęp

Dla wrót wyjściowych natomiast mamy Ic(Ube»^Ce)» ^lJ-

(6.82a)

I_c= 8cb ^ube + 8cc^Ucc

lub

(6.83)

(6.83a)

gdzie: g^dlj/dUgg. g^-dlę/dUcj.

Parametry g_bb, g_bc, g_cb i g^. wchodzą w skład macierzy konduktancyjnej tranzystora w konfiguracji WE. Parametry tc wiążą składowe małosygnałowe prądów i napięć wrót wejściowych i wyjściowych w następujący sposób

(6.84)

Zwykle macierz tę upraszcza się przez przyjęcie g^O. Istotnie, wychodząc ze stałoprądowego schematu zastępczego mieszane-jr (rys.6.21) otrzymujemy:

Sbc

au,

Mil

Sbb

^aIBE

^aUBE

8bc'

tlili

n_cV_T Ii

'ES

*C^VT J	(6.85)
1 ■e^Vt -	(6-86)

skąd dla zakresu aktywnego normalnego, tj. przy |S= 0^.„0,75 V i U_CB» ncV_T otizymujcmy g^ « g_bb, przy tym część składowej zmiennej prądu bazy związana z konduktancją g_lK nawet przy 1000-krotnym wzmocnieniu napięciowym

( i I “ 10001 jest pomijalnic mała w porównaniu z częścią związaną z konduktancją

l ^Ube )

gbb- Na przykład, gdy a,-0, a_N-0,995,1^ = %, n_c = n_E, U_BE = 0,6V, U_a = 10V, u_w =-1000 U_bc, n_EV_T = 26 mV, otrzymamy g^ U,* / g_bbU_be= 2 • 10 .

Oznacza to w praktyce, źe

(6.87)

^Jb⁼ Sbb' ^Ube

Innym, często spotykanym, uproszczeniem jest przyjęcie 0. Konduktancją g^ jest odbiciem efektu Earlego i może być opisana wzorem (6.51). Odwrotność konduktan-cji gj_C nazywa się rezystancją wyjściową tranzystora (Rj) w konfiguracji WE

_R 1 ^UEN + ^UCE

¹ Scc" ^]c    (6.88)

Rys.6.26 Małosygnałowy, maloczęsto-lliwo&iowy schemat zastępczy typu micszanc-n tranzystora bipolarnego w zakresie aktywnym normalnym

gdzie:    - napięcie Earlego.

(_c • składowa stała prądu kolektora.

Dla typowych wartości Ug^, I_c, spotykanych dla tranzystorów małej mocy, rezystancja wyjściowa w konfiguracji WE (podobnie w konfiguracji WB) wynosi zwykle 10...1000kS2.

Równaniu macierzowemu (6.84), po uwzględnieniu równania (6.87), odpowiada tzw. małoczę-tlotliwośdowy, małosygnałowy schemat zastępczy tranzystora w postaci przedstawionej na rys.6.26.