ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.03.2024
Просмотров: 121
Скачиваний: 0
Причиною різкого зменшення в ССЕ при збільшенні частоти порівняно з ССБ є не тільки зменшення коефіцієнта h21Á , а й насамперед збільшення зсуву фаз між
струмом I E |
та I K . На низьких частотах струм |
I E |
та I K |
||||
приблизно |
збігається |
за |
фазою (рис. 3.56 а), |
і |
струм |
||
I |
I |
I |
малий. На високих частотах збільшується зсув |
||||
Á |
E |
K |
|
|
|
|
|
фаз між струмом I E |
та |
I K , зростає струм бази |
I Á |
(рис. |
|||
3.56б), і тому зменшується коефіцієнт передачі h21E .
Зрисунка 3.55 бачимо, що для схеми зі спільним емітером існує так звана частота зрізу fT , на якій модуль
h21E дорівнює одиниці:
fT fh21E h21E fh21Á h21Á . |
(3.91) |
Рисунок 3.55 – Частотні характеристики БТ у ССБ та ССЕ
БТ має цікаву властивість: при частотах f |
(3 4) fh |
|||
|
|
|
|
21E |
добуток модуля h21E і частоти, при якій |
вимірюється |
|||
модуль h21E , є величина стала і дорівнює частоті зрізу |
||||
|
h21E ( ) |
|
f fT . |
(3.92) |
|
|
|||
147
|
IE |
IE |
|
|
|
|
|
IБ |
|
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
IK |
|
IБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IK |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) б)
Рисунок 3.56 – Векторні діаграми, що пояснюють зменшення модуля коефіцієнта передачі струму бази
Вплив ємностей переходів і розподіленого опору бази на частотні властивості транзистора
Фізична еквівалентна схема БТ у ССБ на високих частотах показана на рисунку 3.57. На ній враховано вплив бар’єрної ємності КП CK на роботу транзистора. Дифузійна
ємність увімкненого в прямому напрямі ЕП не враховується, тому що малий опір rE звичайно в десятки
тисяч разів менший за опір КП rK , і тому опір rE шунтує ємність ЕП до дуже високих частот.
Змінна складова струму, створеного джерелом IE , розгалужується на три гілки: через опір КП rK , через
|
та RK . Оскільки |
|
бар’єрну ємність КП CK і через опори rÁ |
||
rK великий, то струм через нього незначний. |
На низьких |
|
частотах реактивний опір ємності CK |
також |
великий, і |
струм через ємність майже не протікає. Але при збільшенні частоти опір ємності CK зменшується, і все більша частка
струму від джерела IE проходить через ємність. Для зменшення шунтувальної ємності треба зменшувати опір
робочого кола r + R , щоб виконувалась умова
Á K
148
|
|
|
|
1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
RK + rÁ |
CK |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У граничному випадку вважаємо, що RK 0 , і тоді |
||||||||
|
|
1 |
|
|
|
1 |
. |
(3.93) |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||
rÁ |
CK |
або rÁ CK |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
З формули (3.93) |
бачимо, що |
чим менший |
добуток |
|||||
|
|
|
rÁ CK , тим на більш високих частотах може працювати БТ. |
||
Тому величина |
|
є важливим частотним параметром |
rÁ CK |
||
транзистора і подається в довідниках.
Рисунок 3.57 – Фізична еквівалентна схема БТ зі спільною базою на високих частотах
3.3.5 Робота біполярного транзистора у ключовому режимі
Дуже поширеними в електроніці є імпульсні схеми, в яких транзистор працює в ключовому (імпульсному) режимі. У цьому режимі на вхідний електрод БТ подається імпульсна напруга (струм) великої амплітуди, і тоді транзистор працює як комутатор, що має два граничні
149
положення – замкнуте (режим насичення) і розімкнуте (режим відсічки).
|
|
|
IK |
-EK |
|
|
|
|
|
|
|
|
RK |
|
R |
I |
Б |
|
U вих |
Б |
|
|
|
|
Uu |
|
|
I Е |
|
|
|
|
|
Рисунок 3.58 – Нормально розімкнений ключ на транзисторі
Розглянемо нормально розімкнений електронний ключ на БТ, схему якого показано на рисунку 3.58. Цей ключ призначено для замикання і розмикання кола навантаження за допомогою імпульсів, що надходять від генератора сигналів керування. Опір RK вибирається з розрахунку, щоб
вихідна навантажувальна пряма перетинала круту дільницю вихідних статичних характеристик (точка В на рисунку 3.59). Опір RÁ в базовому колі керування, як правило,
значно більший за вхідний опір транзистора. Внаслідок цього струм у базовому колі практично не залежить від величини вхідного опору транзистора (опору ЕП і розподільного опору бази rÁ ), і з великою точністю можна
вважати, що керування роботою ключа здійснюється за допомогою струму бази.
За відсутності імпульсу керування під дією джерела EÁ
транзистор перебуває у РВ, тобто у закритому стані, і робоча точка знаходиться на динамічній характеристиці (рис. 3.59) у положенні А. При цьому струм бази
IÁ (IEÁ |
|
IÊÁ |
) IÊÁ |
, |
струм колектора IÊ IÊÁ , |
|
0 |
|
0 |
0 |
0 |
||
напруга |
на |
колекторі |
|
UKE EK IÊÁ0 RK EK . Коло |
||
150