8.2.2 Фізичні параметри та еквівалентні схеми біполярних   транзисторів

Застосування -параметрів іноді супроводжується значними труднощами, оскільки кожній схемі ввімкнення БТ відповідають свої -параметри. Значно простіше при аналізі транзисторних схем використовувати фізичні еквівалентні схеми транзисторів, які містять у собі фізичні (реальні) параметри БТ.

На рисунку 8.6 показано Т-подібну фізичну еквівалентну схему транзистора зі спільною базою (низьких частот).

Рисунок 8.6Т-подібна еквівалентна схема БТ у ССБ

 

 

На  схемі рисунка 8.6

 - диференційний опір ЕП;

 - диференційний опір КП;

 - опір бази;

 - диференційний коефіцієнт передачі емітерного струму.

Опір  дорівнює сумі розподільного опору бази та дифузійного опору

.

Розподілений опір бази  відображає опір активної області бази, який значно більший, ніж опори ЕП та емітерної області. Значення цього опору зростає зі зменшенням ширини бази, тому що зменшується ймовірність рекомбінації в базі, і отже, основна частина струму бази  також зменшується. Частина вхідної напруги, прикладена до ЕП, падає на опорі , і це знижує ефективність керування струмом у транзисторі.

Дифузійний опір бази  відображає вплив колекторної напруги на ширину бази внаслідок зміни товщини КП. Нехай, наприклад, напруга на колекторі збільшилася. Це приводить до зменшення ширини бази. Оскільки напруга  не змінилася, то струм емітера має залишитися постійним. Проте він збільшується внаслідок зростання  градієнта   концентрації   дірок у базі  (див. рисунок 7.9).

 Для збереження  потрібно зменшити концентрацію дірок  біля ЕП, тобто зменшити напругу на ЕП. Щоб напруга на ЕП зменшилася при незмінній напрузі , опір бази має зрости на деяку величину  (див. рисунок 8.6).

Для ССЕ Т-подібна еквівалентна схема БТ має вигляд, показаний на рисунку 8.7. Ця схема також досить точно описує властивості приладу в діапазоні низьких частот.

 

Рисунок 8.7Т-подібна еквівалентна схема БТ у ССЕ

 

Значення параметрів Т-подібних фізичних еквівалентних схем залежить від обраного режиму транзистора і не залежить від способу його ввімкнення.

Безпосереднє вимірювання фізичних параметрів БТ неможливе, бо точка з’єднання опорів , і  знаходиться всередині кристала напівпровідника. Тому ці параметри розраховують за допомогою формул, які зв’язують фізичні параметри з -параметрами БТ (таблиця 8.5).

 

Таблиця 8.2

 

Користуючись таблиця 8.2, можна записати

;

;

;

.

Фізичні параметри БТ залежать від режиму роботи і температури.