Частотные свойства транзисторов

Транзистор.

p n p

Э Б К

/ VBax2Vh8BriYzzMM18exeG3vHE/B01QTR+53D8y7lksRSXgDxy16xqcGmzwtzDcRpMpkO821nTeu XiZM+0yk3X6qZ9TpMZv9BgAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEATT+TxOAAAAALAQAADwAAAGRycy9k b3ducmV2LnhtbEyPy07DMBBF90j8gzVI7KjzUJMmxKkQEgsQmyZIbJ3YJKH2OIrdNvw9w4ouZ+7R nTPVfrWGnfXiJ4cC4k0ETGPv1ISDgI/25WEHzAeJShqHWsCP9rCvb28qWSp3wYM+N2FgVIK+lALG EOaSc9+P2kq/cbNGyr7cYmWgcRm4WuSFyq3hSRRl3MoJ6cIoZ/086v7YnKyA4XD0b4ks+u+uyJtX M7XvxWcrxP3d+vQILOg1/MPwp0/qUJNT506oPDMCtrt0SygFaZoBIyJPYtp0ApI8zoDXFb/+of4F AAD//wMAUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250 ZW50X1R5cGVzXS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YAAACUAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAv AQAAX3JlbHMvLnJlbHNQSwECLQAUAAYACAAAACEAcP379mkCAAAUBQAADgAAAAAAAAAAAAAAAAAu AgAAZHJzL2Uyb0RvYy54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEATT+TxOAAAAALAQAADwAAAAAAAAAAAAAA AADDBAAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAANAFAAAAAA== " fillcolor="white [3201]" strokecolor="black [3200]" strokeweight="2pt"/>

Э

К

Б

(рис. Б)

Э

К

Б

e [3201]" stroked="f" strokeweight=".5pt">

(рис. А)

n p n

Э Б К

Транзисторы бывают pnp (рис. А) и npn (рис. Б). В транзисторах pnp основными носителями заряда являются дырки, а в транзисторах npn электроны. Средняя область транзистора называется база, её геометрические размеры небольшие и концентрация носителей заряда в базе маленькая.

Крайние области называются эмиттером и коллектором. Переход между эмиттером и базой называется эмиттерным. А между коллектором и базой коллекторным. Транзисторы изготовляются: диффузионным, сплавным, планарным, плавным способом. Транзисторы работают в 4 режимах:

1) Активный (основной). В этом режиме на эмиттерный переход подаётся прямое напряжение, и он открыт, и в нем протекает процесс инжекции. А на коллекторный переход подается обратное напряжение, и он заперт, в нем протекает процесс экстракции.

2) Отсечка. В этом режиме на оба перехода подается обратное напряжение, и они заперты. В транзисторе течет маленький по величине ток.

3) Насыщения. В этом режиме на оба перехода подаются прямые напряжения, и они открыты. Потечет большой ток и практически выходной ток не зависит от входного тока.

4) Инверсный. В этом режиме на эмиттерный переход подается обратное напряжение, а на коллекторный переход прямое напряжение. Это как бы активный режим наоборот.

Принцип работы транзистора: по существу транзистор представляет собой прибор, в котором включены на встречу друг друга два выпрямительных диода.

При увеличении частоты коэффициенты усиления всех схем включения уменьшаются, происходит это по двум причинам:

1) С увеличением частоты уменьшается реактивное сопротивление переходов транзисторов. Реактивное емкостное сопротивление эмиттерного перехода xc имитатора, меньше оказывает влияние на работу транзистора, чем емкостное реактивное сопротивление коллекторного перехода.

2П*f*Ск

Х_ск= 1

µ =2П*f

Из формулы видно, что при увеличении частоты емкостное сопротивление хс коллектора уменьшается, и оно оказывает шунтирующее действие на активное сопротивление коллекторного перехода рк, что приводит к выходу транзистора из строя.

2) При увеличении частоты появляется сдвиг фаз между эмиттерным и коллекторным током (рис а).

β=

α= ==

I_к I_к

I _э I _э

На низкой частоты сдвига фаз не наблюдается, на средней частоте и на высокой частоте появляется сдвиг фаз, причем на высокой частоте уровень сдвига фаз значительно больше. Это приводит к тому, что уменьшается ток коллектора и увеличивается ток базы. Что приводит к уменьшению коэффициентов усиления по току, причем B уменьшается во много раз быстрее, чем альфа(l).Для определения коэффициентов усиления на любой частоте пользуются следующими формулами

Где и предельные частоты транзистора, α и β коэффициент усиления на нулевой частоте.

Для расширения частотных возможностей транзистора необходимо увеличить скорость пролета носителей заряда из эмиттера в коллектор и уменьшить толщину базы, но это ограничено техническими возможностями.

Дата добавления: 2015-05-26