Емкости транзистора
При рассмотрении схемы замещения транзистора было установлено, что его p-n-переходы имеют емкости, которые в схеме замещения учтены конденсаторами СЭ (емкость эмиттерного перехода) и СК (емкость коллекторного перехода), причем эти емкости шунтируют сопротивление эмиттера RЭ и коллектора RК. С увеличением рабочей частоты емкостные сопротивления эмиттера и коллектора уменьшаются и их шунтирующее действие возрастает.
Исследование этих емкостей необходимо для изучения свойств транзисторов, работающих на высоких и сверхвысоких частотах. При рассмотрении емкости p-n-перехода было установлено, что она складывается из барьерной емкости СБ, зависящей от объемного заряда в области p-n-перехода, и из диффузионной СД, зависящей от тока диффузии и времени жизни носителей. Выражения, выведенные для расчета емкости p-n-перехода диодов, могут быть использованы при рассмотрении транзисторов.
Для суммарных емкостей СК и СЭ имеем:
.
где СКБ, СЭБ – барьерные емкости коллекторного и эмиттерного переходов;
СКД,СЭД – диффузионные емкости коллекторного и эмиттерного переходов.
Барьерная емкость коллекторного перехода обусловлена приращением заряда неравновесных носителей в базе, вызываемым модуляцией толщины базы. Для большинства транзисторов выполняется соотношение СКБ >>СКД, поэтому емкость коллектора принимаем равной барьерной СК =СКБ. Для ее определения имеем формулу:
,
Аналогично для эмиттерного перехода получаем значение:
.
Наряду с барьерной емкостью в транзисторе имеет место диффузионная емкость, обусловленная изменением заряда неравновесных носителей при приращении напряжения на эмиттерном переходе (при постоянном коллекторном напряжении):
.
Величина заряда Q определяется соотношением , тогда
,
где tD - среднее время диффузии.
Емкость СЭД значительно превышает СКД , так как приращение UЭБ влияет непосредственно на величину заряда, а приращение UКБ влияет на заряд косвенно благодаря модуляции толщины базы.
Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 1524;