Wa Û -3дБ. Здесь параметр a уменьшается

~ в 1.4 раза.

a(w)

w_b= w_T/b w_T(b=1) w_a-3дБ logw

До частот, равных частоте среза можно считать коэффициент усиления постоянным, поэтому по этой величине определяют полосу пропускания сигнала без искажений.

Частотная зависимость b показана на графике на основании известного соотношения

, а поскольку в ступенчатой транзисторной структуре существует фазовый сдвиг сигнала, то его учитывают эмпирическим фазовым множителем

где m» 0.4.

Граничная частота усиления транзистора - частота w_Т, при которой коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ становится равным единице

w_T Û при b_N = 1» a_N. Можно показать, что

w_Т = w_a/(1+ma_N) @ w_a/(1+ 0.4),

а

w_b = w_Т/b_N

- частота, при которой начинает снижаться (-3 дБ) коэффициент усиления b.

По эквивалентной схеме получаем

Здесь первое слагаемое соответствует времени перезаряда взодных барьерных емкостей током базы, второе – времени перезаряда выходных барьерных емкостей коллекторным током, а последнее – учитывает вклад диффузионных емкостей транзистора в частотные характеристики усилителя. Далее вкладом первой составляющей пренебрегаем, считая ток базы малым.

Оценим постоянную времени, соответствующую граничной частоте:

w_Т = 1/t = b_N/[r_K(C_БЭ+C_K)]» g_БЭ/(C_БЭ+C_K).

Величина w_Т измеряется на базовой клемме при наличии источника сигнала на входе и заземленном по переменному току коллекторе.

При помощи полученного выражения можно определить величину емкости С_БЭ, если известна величина w_Т на определенном токе I_Э:

. f_T Мгц

100 оттеснение Э-тока

10 Dr_Б

С_барБЭ I_K мА

Малосигнальная частотная харак- 1

теристика транзистора показывает 0,001 0,01 0,1 1,0 10

снижение частоты на малых токах из-за

барьерной емкости перехода Б-Э, а на больших токах - спад обусловлен, прежде всего, эффектом оттеснения эмиттерного тока и модуляцией проводимости базовой области.

Максимальная частота генерации - определяется, когда усиление по мощности транзистора падает до единицы:

,

обычно f_T » 400 МГц (w_Т » 2500МГц), а f_max » 900 МГц.

Коэффициент усиления ИБТ в схеме с ОЭ с нагрузочным сопротивлением на средних частотах при b = const:

A_U = U_вых/U_вх= I_KR_н/U_БЭ = -g_mU_БЭR_н/U_БЭ = = -g_mR_н = -b_NR_н/r_вх.

Покажем малосигнальные эквивалентные схемы транзисторов для других включений.

ИБТ. Схема с общей базой (ОБ).

Э К R_нагр

U_ЭБ С_БЭ r_ЭБ g_mU_ЭБ r_КБ С_КБ U_КБ

Б

Некоторые соотношения для параметров схемы:

.

Коэффициент усиления напряжения на средних частотах:

A_U = U_вых/U_вх = - a_NR_нагр/r_вх = (R_н½½r_вых)/(1/g_m) = g_mR_нагр.

ИБТ. Схема с общим коллектором (ОК). Эмиттерный повторитель (ЭП).

Б С_БЭ Э

С_КБ r_вх g_mU_БК r_вых U_КЭ R_нагр

К

Дата добавления: 2013-12-12