Температурні і частотні властивості транзисторів

1)Температурні властивості транзисторів. Діапазон робочих температур визначається температурними властивостями p –n переходу. При нагріванні від кімнатної температури (20 ) до 65 опір бази і закритого колекторного переходу зменшуються на 15-20%. Особливо сильно нагрівання впливає на зворотний струм колектора . Він збільшується в два рази при збільшенні температури на кожні 10°С. Приблизне значення струму при нагріванні можна визначити із рівняння:

, (45)

де - величина при підвищеній температурі;

- величина при нормальній температурі (20 ) ;

- різниця температур при нагріванні транзистора.

Все це впливає на характеристики транзистора і положення робочої точки (див.рис.17). Струм колектора зростає, а напруга зменшується, що рівнозначно відкриванню транзистора. Висновок: схеми ввімкнення транзисторів з СЕ потребують температурної стабілізації.

Рис.17. Вплив температури на положення робочої точки.

2) Частотні властивості транзисторів. Діапазон робочих частот транзистора визначається двома факторами:

· Наявність бар єрних ємностей на p –n переходах. Колекторна ємність впливає значно сильніше, так як вона під'єднана паралельно до великого опору (див.рис.18). На високих частотах ємнісний опір є значно меншим від опору , і колекторний перехід втрачає свої основні властивості.

· Виникнення різниці фаз між змінними струмами емітера і колектора. Це зумовлюється інерційністю процесу пересування носіїв через базу від емітерного переходу до колекторного, а також інерційністю процесів нагромадження і розсмоктування заряду в базі.

Від такого зсуву фаз на високих частотах зростає струм бази, а це призводить до зниження коефіцієнта підсилення за струмом. Найзручніше простежити це явище на векторних діаграмах (рис.19)

Рис.18. Еквівалентна схема транзистора

Перша з них відповідає нульовій частоті – усі струми збігаються за фазою ( ), а коефіцієнт має найбільше значення . При вищій частоті запізнювання струм на час пролітання носіїв чез базу відносно струму спричиняє зсув фаз між цими струмами . Тепер струм дорівнює не алгебраїчній, а геометричній різниці струмів , завдяки чому він помітно зростає.

Із збільшенням частоти коефіцієнт підсилення за струмом зменшується. Тому для оцінки частотних властивостей транзистора використовується один із основних параметрів – параметр граничної частоти . Граничною частотою називається така частота, на якій коефіцієнт підсилення зменшується в разів.

Для визначення коефіцієнтів підсилення за струмом на частоті f можуть бути використані формули:

(45)

(47)

де і – коефіцієнти підсилення за струмом при частоті f=0;

– граничні частоти транзистора в схемах з СБ і СЕ відповідно.

Рис.19. Векторні діаграми для струмів транзистора на різних частотах

Поиск по сайту: