Малосигнальную модель биполярного транзистора легко получить из его внутреннего устройства. При этом эмиттерный
и коллекторный
Эквивалентная схема биполярного транзистора в малосигнальной модели строится для активного режима работы и зависит от схемы включения транзистора. Малосигнальная модель биполярного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, показана на рисунке 1.
Рисунок 1. Малосигнальная модель биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером
На этой схеме сопротивление Rбб' отображает омическое сопротивление базовой области транзистора и может составлять сотни Ом, его можно определить из h параметров транзистора по следующей формуле:
(1)
Сопротивление Rб'э — сопротивление его эмиттерного перехода, пересчитанное к цепи базы транзистора. Это сопротивление можно определить по следующей формуле:
(2)
где iэ — постоянная составляющая тока эмиттера;
— температурный потенциал
h21э — коэффициент усиления транзистора по току.
Так как при комнатной температуре
Сопротивление области коллектор-эмиттер в основном определяется эффектом Эрли (изменение ширины базы транзистора под воздействием напряжения коллектора) и характеризует наклон выходной характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером:
(3)
Сейчас указывается непосредственно в справочных данных на транзистор. Часто эта величина указывается в виде
Следует отметить, что выходное сопротивление транзистора в схеме с общим эмиттером Rкэ связано с его выходным сопротивлением в схеме с общей базой Rкб и его можно определить по следующей формуле:
(5)
Конденсатор Cэ представляет собой ёмкость эмиттерного перехода транзистора, а конденсатор Cкб — ёмкость его коллекторного перехода. При расчёте схем на транзисторах часто требуется учитывать её в виде Cкэ. Тогда она может быть получена из емкости коллекторного перехода следующим образом:
(6)
Подобным образом выглядит модель Эберса-Молла для схемы включения биполярного транзистора с общей базой. Малосигнальная модель биполярного транзистора для его включения по схеме с общей базой приведена на рисунке 2.
Рисунок 2. Малосигнальная модель биполярного транзистора в схеме с общей базой
На этой схеме резистор Rб’э представляет собой дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода
биполярного транзистора. В первом приближении его можно определить по формуле для идеализированного
(7)
где Iэ — постоянная составляющая тока эмиттера;
— температурный потенциал.
Так как при комнатной температуре
Дифференциальное сопротивление коллекторного перехода RКЭ может быть определено по наклону выходной характеристики биполярного транзистора в схеме с общей базой:
(8)
Величина выходного сопротивления транзистора, включенного по схеме с общей базой RКЭ обратно пропорциональна
значению
Итог:
- Малосигнальная модель транзистора строится из физического устройства транзистора;
- Модель транзистора при включение с общей базой и общим колллектором практически не отличаются друг от друга.
Дата последнего обновления файла 21.06.2022
