Биполярные транзисторы. Догадин Н.Б. - 12 стр.

UptoLike

Составители: 

12
1.3. Эквивалентная схема транзистора
Эквивалентная схема транзистора представляет собой его модель, и
как любая модель правильно отражает лишь определенные свойства и
режимы работы транзистора. Существует несколько разновидностей
эквивалентных схем транзисторов, однако здесь рассмотрим только
линейную (состоящую лишь из линейных элементоврезисторов и
конденсаторов) малосигнальную (отражающую свойства при небольших
изменениях напряжения и
тока относительно исходной рабочей точки)
эквивалентную схему транзистора (рис.9), позволяющую в большинстве
рассматриваемых случаях объяснить работу устройств. При обосновании
модели воспользуемся упрощенной
конструкцией транзистора (рис.4,а).
Его электрическая структура в модели
отражена в виде резисторов: r
Э
сопротивление области эмиттера и
эмиттерного перехода, смещенного в
прямом направлении; r
Б
поперечное
сопротивление базы; r
К
сопротивление коллекторного
перехода и области коллектора при
смещении его в обратном
направлении.
Для учета формирования транзистором переменного (усиливаемого)
сигнала в модель вводят эквивалентный генератор. Это может быть либо
эквивалентный генератор тока, либо эквивалентный генератор
напряжения. Генератором тока (условное графическое изображение
которого приведено на рис. 10,а)
называется устройство, ток которого
зависит
только от входного сигнала и
не зависит от приложенного к
генератору выходного напряжения.
Его вольт-амперная характеристика
изображена графиком 1 на рис.10,в. У
генератора напряжения (рис.10,б),
наоборот, выходное напряжение определяется лишь входным сигналом и
не зависит от величины тока, потребляемого от генератора (график 2 на
рис.10,в). Из сравнения выходных характеристик
транзистора (рис.8) в
рабочей области (горизонтальные участки характеристик на рис.8) и
характеристик эквивалентных генераторов (рис.10,в) видно, что здесь
целесообразно использовать эквивалентный генератор тока, для которого
вид этих характеристик наиболее близок. Величина тока I
Г
может быть
определена через ток эмиттера I
Г
= αI
Э
, ток базы I
Г
= βI
Б
или входное
напряжение I
Г
= SU
ЭБ
.
К Э
Б
r
Б
С
БК
r
К
r
Э
С
ЭБ
I
Г
Рис.9.
I
Е
1
2
Рис.10.
I
Г
Е
Г
а б в
                 1.3. Эквивалентная схема транзистора

      Эквивалентная схема транзистора представляет собой его модель, и
как любая модель правильно отражает лишь определенные свойства и
режимы работы транзистора. Существует несколько разновидностей
эквивалентных схем транзисторов, однако здесь рассмотрим только
линейную (состоящую лишь из линейных элементов – резисторов и
конденсаторов) малосигнальную (отражающую свойства при небольших
изменениях напряжения и тока относительно исходной рабочей точки)
эквивалентную схему транзистора (рис.9), позволяющую в большинстве
рассматриваемых случаях объяснить работу устройств. При обосновании
                                   модели воспользуемся упрощенной
                  IГ               конструкцией транзистора (рис.4,а).
                                   Его электрическая структура в модели
 Э       rЭ              rК     К отражена в виде резисторов: rЭ –
                                   сопротивление области эмиттера и
                                   эмиттерного перехода, смещенного в
     СЭБ               СБК         прямом направлении; rБ – поперечное
                   rБ              сопротивление      базы;     rК    –
                                   сопротивление          коллекторного
                   Б               перехода и области коллектора при
              Рис.9.               смещении      его     в     обратном
                                   направлении.
      Для учета формирования транзистором переменного (усиливаемого)
сигнала в модель вводят эквивалентный генератор. Это может быть либо
эквивалентный генератор тока, либо эквивалентный генератор
напряжения. Генератором тока (условное графическое изображение
                                   которого приведено на рис. 10,а)
                       I           называется устройство, ток которого
 IГ        ЕГ            1         зависит только от входного сигнала и
                              2
                                   не зависит от приложенного к
                                   генератору выходного напряжения.
    а          б            в    Е Его вольт-амперная характеристика
               Рис.10.             изображена графиком 1 на рис.10,в. У
                                   генератора напряжения (рис.10,б),
наоборот, выходное напряжение определяется лишь входным сигналом и
не зависит от величины тока, потребляемого от генератора (график 2 на
рис.10,в). Из сравнения выходных характеристик транзистора (рис.8) в
рабочей области (горизонтальные участки характеристик на рис.8) и
характеристик эквивалентных генераторов (рис.10,в) видно, что здесь
целесообразно использовать эквивалентный генератор тока, для которого
вид этих характеристик наиболее близок. Величина тока IГ может быть
определена через ток эмиттера IГ = αIЭ, ток базы IГ = βIБ или входное
напряжение IГ = SUЭБ.

12