Эберса-Молла

Эквивалентные схемы применяются для анализа цепей, содержащих транзисторы.

Исходя из того, что биполярный транзистор есть совокупность двух встречно включенных взаимодействующих p-n-переходов, его можно представить в виде эквивалентной схемы на постоянном токе. Эквивалентная схема биполярного транзистора на постоянном токе, являющаяся нелинейной физической моделью биполярного транзистора, представленная на рис. 1.2.9, называется моделью Эберса-Молла.

Рис. 1.2.9. Эквивалентная схема транзистора в виде модели Эберса-Молла.

Представленная модель характеризует только активную область транзистора, не учитывая его пассивную (паразитную) область. Данная эквивалентная схема хорошо отражает обратимость транзистора – принципиальную равноправность обоих его переходов. Собираемые токи в данной модели обозначаются с помощью источников тока. Как видно из рис.1.2.9:

, (1.2.25)

где и - токи инжектируемых носителей (входной и выходной соответственно), и - токи собираемых носителей, и - статические коэффициенты передачи тока соответственно при нормальном и инверсном режиме.

Исходя из (1.1.8) можно записать выражения для токов инжектируемых носителей:

(1.2.26)

Подставив (1.2.26) в (1.2.25), найдем разность токов эмиттера и коллектора, которая составляет ток базы, и в результате получим:

. (1.2.27)

Выражение (1.2.27) является математической моделью транзистора и составляет основу для анализа его работы. Токи и - это тепловые токи, а не обратные токи переходов. На рис 1.2.10. представлена эквивалентная схема по постоянному току для транзистора, включенного по схеме с ОБ.

Рис. 1.2.10. Эквивалентная схема транзистора по постоянному току, включенного по схеме с ОБ

Рассмотренная выше физическая модель биполярного транзистора по своей сути нелинейна и обычно применяется для анализа работы транзистора только при больших изменениях напряжения и тока.

Для транзистора, включенного по схеме с ОЭ, эквивалентная схема по постоянному току представлена на рис.1.2.11.

Рис. 1.2.11. Эквивалентная схема транзистора по постоянному току, включенного по схеме с ОЭ

В этой схеме параметры транзистора составляют: r_б=200...300Ом, r^*_к.диф=5...10кОм, b = 10...300.