Bipolyar tranzistorun ekvivalent sxemləri və parametrlər sistemi

Tranzistorun xarakteristikalarından əsasən iş rejimini təyin etmək və sxemlərin işini böyük siqnallar halında qrafiki təhlil etmək üçün istifadə edilir. Sxemlərin işini kəmiyyətcə qiymətləndirmək üçün tranzistor sxemlərinin analitik hesabat üsullarında ekvivalent sxemlərdən istifadə olunur. Bu sxemlər dəyişən cərəyan rejimində tranzistorun kiçik siqnallı parametrlərinin struktur əlaqələrini təsvir edir. Tranzistorun kiçik siqnallı ekvivalent sxemləri xətti dövrələrdən ibarət olub iki böyük qrupa bölünür:

1) tranzistorun fiziki xüsusiyyətlərini, strukturunu və həndəsi modelini nəzərə almaqla qurulan ekvivalent sxemlər;

2)tranzistorun xüsusiyyətlərini aktiv dördqütblü kimi təsvir edən ekvivalent sxemlər (formal ekvivalent sxemlər).

Birinci qrup sxemlər tranzistorun daxili (fiziki) parametrləri, ikinci qrup sxemlər isə dördqütblünün xarakteris- tik parametrləri ilə xarakterizə olunur. Hər iki qrup sxem aktiv rejimdə işləyən tranzistor sxemlərinin təhlilində istifadə olunurlar. Tranzistorun daxili parametrlərinə əsaslanan ekvivalent sxemlər tranzistorun parametrlərinin tranzistorlu sxemin işinə təsirini çox aydın və əyani şəkildə öyrənməyə imkan verir. Ümumi bazali və ümumi emitterli qoşulma sxemləri üçün gücləndirmə rejimində işləyən tranzistorlu sxemlərin cərəyan və gərginliklərinin dəyişən toplananları üçün ekvivalent sxemi araşdıraq. Belə sxemlər tranzistorun giriş və çıxış xarakteristikalarının xətti hissələri üçün tərtib olunur. Bu halda tranzistorun parametrlərinin dəyişmədiyi hesab olunur və tranzistorun gərginlik və cərəyanın kiçik artımlarına aid olan diferensial parametrlərindən istifadə edilir. Belə halda tranzistorun strukturunu ən dəqiq təsvir edən Tşəkilli ekvivalent sxemdir. Ümumi bazali qoşulma sxeminin T-şəkilli ekvivalent sxemi (şəkil 6.1 З a) iki konturdan ibarətdir: giriş (emitterbaza) dövrəsinə aid sol və çıxış (kollektor-baza) dövrəsinə aid sağ kontur. rb müqavimətli baza dövrəsi hər iki kontur üçün ümümi olur.

Ekvivalent sxemə daxil olan parametrlər belə xarakterizə olunur. Düz istiqamətdə qoşulmuş emitter keçidinin diferensial müqaviməti:

arasında əlaqəni nəzərə almağa imkan verir. Emitter qatının həcmi müqaviməti və emitterin çıxış məftilinin müqaviməti kiçik olduğundan ekvivalent sxemdə nəzərə alınmır. re-nin qiyməti . Je-in sabit toplananlarından asılıdır: re=(fi t/Ie=0,025/Je. Bu müqavimət bir neçə Omdan onlarla Oma qədər ola bilər. Bazanın həcmi müqaviməti rb baza cərəyanının baza qatında emitterdən başlayaraq hərəkət etdiyi istiqamətdə təyin edilir. Adətən rb >re tranzistorun tipindən asılı olaraq 100-400 Om həddində olur. alfa ie ekvivalent cərəyan mənbəyi baza qatından kollektora axan emitter cərəyanının tranzit toplananını (cərəyanın emitterdən kollektora ötürülməsini) nəzərə alır. Əks istiqamətdə qoşulmuş kollektor keçidinin differensial müqaviməti:

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi bu müqavimət baza modulyasiyası nəticəsində Ukb-nin dəyişməsindən kollektor cərəyanının dəyişməsini nəzərə alır və 0,5-1 MOm həddində olur. Giriş dövrəsinin epsilon Ukb gərginlik mənbəyi tranzistordakı daxili müsbət əks əlaqəni ifadə edir və kollektor gərginliyinin dəyişməsinin təsirindən girişdə gərginliyin dəyişməsini təsvir edir. £=10'4-10'3 olduğundan çox vaxt bu mənbəyi ekvivalent sxemə daxil etmirlər. Emitter və kollektor keçidlərinin Се(b) və Сk(b) tutumları uyğun keçidlərin sədd və diffuziya tutumlarının cəminə bərabərdir. Sədd tutumu keçidə verilən gərginliyin işarəsindən asılı olduğundan (məsələn düz qoşulmada emitter keçidində sədd tutumu əks qoşulma halından çoxdur) emitter keçidinin sədd tutumu kollektor keçidinin sədd tutumundan çoxdur.

Diffuziya tutumu isə keçiddə gərginliyin dəyişməsindən bazada yüklərin dəyişməsi ilə xarakterizə olunur. Bazada yüklərin emitter keçidindəki gərginliyin təsirindən dəyişməsi yük daşıyıcılarının bazaya injeksiyası ilə, kollektor keçidindəki gərginliyin təsirindən dəyişməsi isə Erli effekti ilə əlaqədardır. Bazada yükün eyni bir qiymətdə dəyişməsi üçün kollektor keçidindəki gərginliyin dəyişməsi emitter keçidindəki gərginliyin dəyişməsindən çox asılıdır. Bu o deməkdir ki, emitter keçidinin diffuziya tutumu kollektor keçidinin diffuziya tutumundan çoxdur. Ce(b) və Ck(b) tutumlarının qiymətləri tranzistorun növündən asılıdır: yüksək tezlikli tranzistorlarm hər iki tutumu alçaq tezlikli tranzistorlardan kiçikdir. Diffuziya (əsasən) tutumunu ifadə edən Ce(b) tutumu bir neçə yüz pikofa- rad, sədd tutumu ilə müəyyən edilən Сk(b) tutumu isə bir neçə on piko farad həddində olur.

Belə fərqlənmələrinə baxmayaraq Сk(b) tutumu yüksək tezliklərdə tranzistorun işinə daha qüvvətli təsir göstərir. Bu onunla əlaqədardır ki, Ce(b) kiçik re müqaviməti ilə,