Динамические свойства транзистора в схеме ОЭ

Для перехода к схеме ОЭ, как и ранее, выразим выходной ток через ток базы . Из схемы (рис. 3.43) имеем:

, (3.70)

где - напряжение между коллектором и точкой Бў .

Подставляя в (3.70) получим

, (3.71)

где ; (3.72)

; r_к* =r_к(1 - H_21Б) . (3.73)

Отметим, что С* _К и r* _К - комплексные частотнозависимые величины. Эквивалентная схема транзистора с учетом (3.71...3.74) приведена на рис.3.43.

Физический смысл H_21Э следует из (3.72).

При , , поэтому H_21Э называется коэффициентом передачи тока базы на частоте f. Вместо H_21Э и также используются обозначения b_~ и f_b . Для оценки частотных свойств транзистора в схеме с ОЭ найдем частотную зависимость H _21Э. Подставляя (3.64) в (3.72), получим

, (3.74)

где . (3.75)

Величину f_H21Б называют предельной частотой коэффициента передачи тока базы.

При f=f_H21Б .

Таким образом частотная зависимость H_21Э аналогична зависимости H_21Б, но предельная частота в десятки и более раз ниже (примерно в h_21Э раз). Физически эта закономерность объясняется с помощью векторной диаграммы токов транзистора (рис.3.44), из которой видно, что небольшой сдвиг фаз между близкими токами и вызывает сильное увеличение разностного тока . Как и в схеме с ОБ, в схеме с ОЭ дополнительную инерционность вносит емкость C*_К, перезаряжающаяся через сопротивление нагрузки R_Н. При использовании упрощенной схемы (с одним частотнозависимым элементом H*_21Э) C*_К - исключают, но принимают: ; t * _ОЭ=h_{21Э t ОЭ} . (3.76)

f*_H21Э и t * _ОЭ - характеризуют граничную частоту и постоянную времени уже усилительного каскада ОЭ с конкретным значением сопротивлением нагрузки R_Н . Они отличаются от аналогичных величин для схемы ОБ в десятки и более (в h _21э) раз. Отметим, что в (3.76) используется действительная величина Ѕ C*_КЅ - низкочастотное значение модуля комплексной величины C*_К при f ® 0. Параметр t * _оэ часто используется при расчете длительности фронтов в импульсных схемах.

Для описания частотных свойств транзистора также употребляют :

• граничную частоту коэффициента передачи f_ГР , соответствующую условию (уменьшение коэффициента передачи тока базы до единицы); можно показать, что ;
• максимальную частоту генерации f_max, соответствующую усилению по мощности K_p=1;
• постоянную времени цепи обратной связи r_Б' C_К..

Кроме того, часто используется и П-образная эквивалентная схема (Джаколетто) - рис. 3.45.