Эквивалентные схемы транзисторов

Эквивалентные схемы применяют 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, показанной на рис.7.8.

Рис.7.8. Эквивалентная схема транзистора в виде модели Эбберса – Молла

Эквивалентная схема биполярного транзистора на постоянном токе являющаяся нелинейной моделью транзистора, называется моделью Эбберса – Молла. Эта модель транзистора нелинейна по своей сути и обычно применяется для анализа транзистора при больших изменениях напряжения и тока.

Для анализа работы транзистора при малых входных сигналах можно использовать простейшую линейную эквивалентную схему транзистора (рис.7.9).

Рис.7.9. Линейная эквивалентная схема транзистора

Основным элементом этой схемы является источник тока, управляемый входным напряжением: I_К = SU_БЭ, где S – крутизна транзистора, равная для маломощных транзисторов 10…100мА/В. Сопротивление r_КЭ характеризует потери энергии в коллекторной цепи. Его величина для маломощных транзисторов равна десяткам и сотням килоом. Сопротивление эмиттерного перехода r_БЭ равно сотням ом или единицам килоом. Это сопротивление характеризует потери энергии на управление транзистором. Значения параметров эквивалентной схемы можно найти, указывая рабочие точки на входных и выходных ВАХ транзистора и определяя соответствующие производные в этих рабочих точках (или задавая в рабочих точках приращения соответствующих токов и напряжений).

Более точные и полные эквивалентные схемы транзисторов включают емкости переходов, учитывают нелинейности переходов транзисторов, содержат объемные сопротивления полупроводников, индуктивности выводов и паразитные емкости. Такие сложные эквивалентные схемы широко используются в практике математического моделирования электронных схем (и применяемых в пакетах Micro-CAP, Design Center и др.).

ГЛАВА 8