§ 15.33. Схема замещения биполярного транзистора для малых приращений. Методика расчета схем суправляемыми источниками с учетом ихчастотных свойств.

В схемы замещения для малыхприращений часто вводят не сопротивления , которые рассматривались ранее, а некоторые расчетные сопротивления — сопротивления базы коллектора , эмиттера и некоторый управляемый источник, ЭДС которого равна произведению тока управляемой цепи на расчетное сопротивление

Значения определяют через

Рассмотрим схему замещения транзистора, когда общим электродом является база (рис. 15.22, а). Входной ток в ней выходной ток (положительное направление для тока принято противоположным положительному направлению тока на рис. 15.20, а). Схема на рис. 15.22, б заменяет схему на рис. 15.22, а для малых приращений.

По второму закону Кирхгофа составим уравнения для двух контуров схемы (рис. 15.22,6):

(15.45а)

где — потенциал точки ; — потенциал точки q и т. д.

Сопоставляя (15.45) и (15.45а) с (15.44) и (15.44а), определим:

Последние уравнения дают возможность найти сопротивления и известным сопротивлениям Источник ЭДС введен в схему замещения (рис. 15.22, б) для того, чтобы учесть в расчете усилительное действие транзистора; ЭДС этого источника пропорциональна входному току.

Таким образом, для расчета малых приращений входных и выходных токов в нелинейной схеме (рис. 15.22, а), определения коэффициентов усиления и входных сопротивлений следует произвести расчет линейной схемы (рис. 15.22, б), подключив к ее входным зажимам источник малой, обычно синусоидальной, ЭДС, а к выходным зажимам — нагрузку Источник ЭДС в схеме (рис. 15.22, б) является зависимым источником ЭДС.

В заключение остановимся еще на двух положениях.

1. В схемах замещения транзисторов вместо зависимого источника ЭДС и последовательно с ним включенного резистора часто используют зависимый источник тока и шунтирующий его резистор. Так, в схеме на рис. 15.22, в вместо источника ЭДС и резистора RK можно включить управляемый источник тока и зашунтировать его резистором .

Рис. 15.23

2. При относительно высоких частотах и быстро протекающих процессах -переходы проявляют свои емкостные свойства и имеет место инерционность основных носителей зарядов. Емкостные свойства учитывают в расчете, шунтируя в схеме замещения коллекторный -переход некоторой емкостью а инерционность носителей заряда — вводя зависимость коэффициента усиления а транзистора от комплекснои частоты где — коэффициент усиления транзистора на постоянном токе; .

Емкость эмиттерного перехода обычно не учитывают, так как она шунтирует относительно малое по сравнению с сопротивление

Для высокой частоты схема замещения транзистора, собранного по схеме с общей базой, изображена на рис. 15.23, а, с общим эмиттером — на рис. 15.23, б. В зависимости от типа транзистора имеет значение от нескольких десятых МОм до нескольких МОм; — несколько десятков Ом; — несколько десятков или сотен Ом; — от нескольких единиц до нескольких десятков или сотен

Рассмотрим методику расчета схем с управляемыми источниками для малых переменных составляющих на примере схемы (рис. 15.23, б). Пунктиром на ней показаны генератор сигнала (ЭДС внутреннее сопротивление ) и нагрузка . Для синусу соидального процесса поэтому а Воспользуемся методом узловых потенциалов. Незаземленных узлов два (3 и 2). Поэтому

Слагаемые содержащиеся в содержащиеся в перенесем в левые части уравнения (а) и (б) и заменим на

Получим

Решив совместно (в) и (г), определим а по ним все токи и напряжения.