Электроника в вопросах и ответах (Хабловски, Скулимовски) - страница 66
Как работает транзистор в диапазоне высоких частот?
При использовании транзистора для усиления сигналов высокой частоты возникают некоторые ограничения, связанные, со свойствами самого транзистора. Существенную роль играют сопротивления и емкости транзистора.
Параметры транзистора меняются в зависимости от частоты, и для высоких частот его эквивалентная схема усложняется. По мере роста частоты все большее значение приобретают пассивные составляющие полных проводимостей.
Для анализа работы транзистора в диапазоне высоких частот наиболее часто используют П-образную физическую модель (рис. 4.12,б и 4.35), и при проектировании высокочастотных транзисторных схем чаще всего используют его «четыре «четырехполюсниковые» параметры. Отдельные параметры для определенной частоты находят в справочниках из соответствующих графиков, представленных в функции частоты. Частотной зависимостью обладают также коэффициенты передачи тока h>21б и h>21э, с увеличением частоты их значения обычно убывают.
Рис. 4.35.Физическая модель транзистора в диапазоне высоких частот с примерными значениями параметров
Какие параметры транзистора определяют его пригодность для работы в высокочастотных схемах?
Имеется несколько таких параметров. Самыми важными являются предельные частоты транзистора f>h11, f>гр, f>T, а также f>max. указываемые в каталогах или справочниках.
Частоты f>h11 и f>гр определяют частоты, на которых значение h>21б или h>21э падают на 3 дБ по отношению к своему значению в области низких частот. С учетом П-образной физической модели имеем следующие приближенные формулы:
f>h11 ~= 1/2π·r>б'э·С>б'э; f>гр = f>h11(1- h>21б)
Частота f>T (или f>1) соответствует падению коэффициента h>21э до значения, равного единице:
f>T = f>1 ~= f>гр·h>21э
Часто f>max определяет максимальную частоту, на которой коэффициент передачи по мощности не меньше единицы. Это — максимальная частота генерации, которая выражается приближенной формулой
Легко видеть, что предельные частоты f>h11, f>гр тем больше, чем меньше произведение (постоянная времени) r>б'>эС>б'>э. Максимальная частота работы транзистора f>max зависит от постоянной времени r>б'бС>б'>э, влияние которой становится заметным для частот, лежащих выше f>h11. При работе в диапазоне высоких частот важную роль играет также проводимость y>12. Она должна быть как можно меньше.
Каковы шумовые свойства транзисторов?
Шумы транзисторов обусловливаются тепловыми, дробовыми и структурными шумами. Источником тепловых шумов являются распределенные сопротивления полупроводника. Для биполярного транзистора решающее значение имеет величина