Методичка по электронике
.docос=d|Uэб|/dUкб | Iэ=const
Поясним это рис. 9, на котором показаны распределения концентрации дырок в базе транзистора при двух значениях обратного напряжения на коллекторном переходе и, значит, разных толщинах этого перехода и базы.
p
Wб
p1 Wб
p2 1
2
2
0 x
Рис. 9. Распределение концентрации дырок в базе при двух значениях обратного напряжения на коллекторном переходе
Пусть линия 1 (рис. 9) соответствует каким-то значениям Uэб (граничная концентрация дырок p1) и обратного коллеторного напряжения Uкб. При увеличении коллекторного напряжения до Uкб толщина коллекторного перехода кп увеличится, толщина базы уменьшится (Wб< Wб) . Если граничную концентрацию дырок p1 оставить неизменной (Uэб=const), то ток эмиттера увеличился бы из-за роста градиента концентрации дырок на границе эмиттерного перехлда в связи с уменьшением толщины базы (линия 2 на рис. 9). Чтобы Iэ остался неизменным при увеличении коллекторного напряжения, необходимо граничную концентрацию дырок уменьшить (p2<p1), значит, необходимо изменить Uэб (линия 2 на рис. 9). Это изменение Uэб, обусловленное изменением Uэб на Uкб при неизменном токе эмиттера Iэ=const и определит коэффициент обратной связи. При этом рассмотрении не учитывалась обратная связь из-за влияния сопротивления базы, т.е. полагали омическое сопротивление базы rб=0 (такой транзистор иногда называют ”идеальным ”). Обычно ос=10-310-4. Коэффициент обратной связи тем больше, чем меньше толщина базы и выше температура. Если положить ос=2*10-4, то при изменении Uкб на Uкб=10 В, получим Uэ=2 мВ.
Иногда действие источника напряжения, учитывающего обратную связь вследствие эффекта Эрли (рис. 4) заменяют действием некоторого условного сопротивления, включенного в цепь базы и получившего название диффузионного сопротивления базы (rб).
rб=Uэб /Iк | Iэ=const
Тогда сопротивление rб= rб+ rб.
Т-образные эквивалентные схемы могут иметь много вариантов. Например, действие источника тока Iэ (рис. 5) можно заменить эквивалентным ему источником напряжения rrIэ (рис. 10), при этом rr=rк. Это следует из условия эквивалентности (Uбк на рис. 10 должно равняться Uбк на рис. 5 ).
Iэ Б rrIэ
Э – + К
rэ rк
rб
Б Б
Рис. 10. Низкочастотная Т-образная схема транзистора с источником напряжения
Поменяв местами, rэ и rб в схеме на рис. 10, получим эквивалентную схему транзистора с общим эмиттером (рис. 11).
rб Б rк rrIэ
Б – + К
rэ
Э Э
Рис. 11. Низкочастотная Т-образная схема транзистора с общим эмиттером
Достоинством этих параметров (rэ, rк, rб, ) является их независимость от схемы включения. Но усилительные свойства транзистора по схеме с общим эмиттером удобнее выражать не через ток Iэ (он является входным в схеме с общей базой), а через ток Iб (входной ток в схеме с общим эмиттером). Для этого выражаем ток Iэ через ток Iб согласно теории цепей, преобразуем схемы так, чтобы напряжение на участке Б- К в преобразованных схемах равнялось напряжению на участке Б- К в схемах рис. 5, 11. Такие схемы для транзистора по схеме с общим эмиттером представлены на рис. 12, 13.
rб Б’ rк(1-) rrIб
Б + – К
Iб
rэ
Э Э
Рис. 12. Низкочастотная Т-образная схема транзистора с общим эмиттером с источником напряжения
Iб
Б К
rб rк(1-)
rэ
Э Э
Рис. 13. Низкочастотная Т-образная схема транзистора с общим эмиттером с источником тока