Частотные свойства транзисторов

Диапазон рабочих частот транзистора определяется двумя факторами. Во-первых, наличием барьерных емкостей на p-n переходах. Причем коллекторная емкость влияет значительно сильнее, так как она подключается параллельно большому сопротивлению (рис. 1.23).

Рис. 1.23. Эквивалентная схема для включения биполярного транзистора по схеме с ОЭ с учетом емкостей переходов

Во-вторых, возникает разность фаз между токами коллектора и эмиттера. Ток коллектора отстает от тока эмиттера на время, требуемое для преодоления базы носителями заряда.

Если ток постоянный, следовательно частота w₁ = 0, то сдвиг фаз между током эмиттера и током коллектора j₁ = 0 и коэффициент усиления по току b₁ = I_К / I_Б1 будет максимальным (рис. 1.24, а). Когда частота w₂ > 0, то возникает разность фаз j₂ > 0, что приводит к уменьшению коэффициент усиления по току b₂ = I_К / I_Б2 < b₁, так какI_Б2 > I_Б1 (рис. 1.24, б). А если w₃ >> 0, то b₃ << b₂ (рис. 1.24, в).

С увеличением частоты коэффициент усиления по току уменьшается. Поэтому для оценки частотных свойств транзистора применяется параметр граничной частоты f_гр. Граничной частотой называется такая частота, на которой коэффициент усиления уменьшается в раз. Коэффициент усиления через граничную частоту можно определить по формуле

где b₀ – коэффициент усиления на постоянном токе; f – частота, на которой определяется коэффициент усиления b; f_гр – граничная частота для данного транзистора.