Процессы в схеме с общей базой

В нормальной активной области накопленный в базе заряд неосновных носителей распределен по толщине базы по линейному закону: у эмиттерного перехода

, (1.2.40)

а у коллекторного

. (1.2.41)

Заряд в базе зависит от напряжения на эмиттерном переходе:

(1.2.42)

Ток коллектора - это ток диффузии неосновных носителей через базу

(1.2.43)

Значение зависит от заряда в базе:

(1.2.44)

Здесь -время диффузии неосновных носителей через базу. Каждому значению U_эб соответствует свое установившееся значение заряда Q_бн и тока коллектора. При быстрых изменениях входного сигнала появляются инерционные свойства транзистора, обусловленные конечным временем “пролета” неосновных носителей через базу, т.е. временем на установление новой концентрации носителей в базе.

Если входной ток I_э изменится скачком на DI_э, то ток коллектора изменится на величину DI_к=a_дифDI_э не мгновенно, а по экспоненциальному закону, с постоянной времени t_a. Этот процесс можно рассматривать как изменение коэффициента передачи тока во времени по экспоненте:

,(1.2.45)

где a₀ - установившееся значение. Если использовать преобразование Лапласа для функции a_диф(t), то коэффициент передачи тока в операторной форме равен , где p - оператор Лапласа.

Рис. 1.2.16. Переходный процесс при включении транзистора с ОБ

Постоянная времени равна времени диффузии, т.е. зависит от толщины базы.

Если переменная составляющая тока эмиттера имеет вид синусоидального колебания , коллекторный ток также будет синусоидальным, при этом коэффициент a_диф может быть найден из a(p) подстановкой p=jw. Таким образом, a зависит от частоты

.(1.2.46)

Здесь - предельная частота коэффициента передачи тока эмиттера, на которой модуль коэффициента a=0.7 своего статического значения. С ростом частоты не только уменьшается модуль коэффициента, но и увеличивается задержка (запаздывание по фазе) тока коллектора . При , и .