ра. Воно викликане інерційністю процесу переміщення носіїв через базу від емітерного переходу до колекторному, а також інерційністю процесів накопичення і розсмоктування заряду в базі. Носії, наприклад дірки в транзисторі типу p- n- p . здійснюють в базі дифузійне рух, і тому швидкість їх не дуже велика. Час пробігу носіїв через базу у звичайних транзисторах 10 -7 с, тобто 0,1 мкс і менше. Звичайно, цей час дуже не велике, але на частотах у одиниці, десятки мегагерц і вище воно порівнянно з періодом коливань і викликає помітний фазовий зсув між струмами колектора та емітера. За рахунок зсуву на високих частотах зростає змінний струм бази, а від цього знижується коефіцієнт посилення по струму. В
Рис. 8-2 Рис. 8-3.
Рис. 8-2 Векторні діаграми дай струмів транзистора при різних частотах.Ріс. 8-3 Зменшення коефіцієнтів і при підвищенні частоти.
Найзручніше простежити це явище за допомогою векторних діаграм, зображених на рис. 8-2. Перша з них відповідає низькій частоті, наприклад 1 кГц, на якій всі струми практично співпадають по фазі, так як становить мізерну частку періоду коливань. На низьких частотах має своє найбільше значення . При більш високій частоті, наприклад 1 МГц, запізнювання струму на час відносно струму викликає помітний фазовий зсув між цими струмами. Тепер струм бази рівний не алгебраїчної, а геометричній різниці струмів і і внаслідок цього він значно збільшився. Тому, навіть якщо струм ще не знизився за рахунок впливу ємності З до , то коефіцієнт все ж стане помітно менше На ще більш високій частоті, наприклад 10 МГц, фазовий зсув зросте, струм ще більше збільшиться, а коефіцієнт зменшиться.
Таким чином, при підвищенні частоти коефіцієнт зменшується значно сильніше, ніж. Коефіцієнт Знижувати від впливу ємності З до а на значення впливає ще і фазовий зсув між і за рахунок часу пробігу носіїв через базу. Звідси ясно, що схема ОЕ порівняно зі схемою ПРО має значно гіршими частотними властивостями.
Прийнято вважати граничним допустимим зменшення значень і на 30% в порівнянні з їх значеннями і на низьких частотах. Ті частоти, на яких відбувається таке зниження посилення, т . е . на яких і, називають граничними або граничними частотами підсилення для схем ПРО і ОЕ. Ці частоти позначають відповідно іВ . Оскільки зменшується набагато сильніше, ніж, то значно нижче. Можна вважати, що
На рис. (8-3) зображений приблизний графік, що показує для деякого транзистора зменшення коефіцієнтів і з підвищенням частоти, відкладеної на графіці в логарифмічному масштабі. Для зручності по вертикальній осі відкладені не власними і, а відносні величини і. Крім граничних частот посилення і транзистор характеризується ще максимальної частотою генерації , при якій коефіцієнт підсилення по потужності знижується до 1. Очевидно, що при , коли, можливе застосування даного транзистора в генераторі з самозбудженням Але якщо, то генерації коливань уже не буде.
Іноді в розрахункових формулах зустрічається також гранична частота посилення струму. яка відповідає, тобто при цій частоті транзистор в схемі з ОЕ перестає посилювати струм. p> Слід зазначити, що на високих частотах відбувається не тільки зміна значень і, Внаслідок впливу ємностей переходів і часу пробігу носіїв через базу, а також процесів накопичення та розсмоктування заряду в базі власні параметри транзистора на високих частотах змінюються і вже не є чисто активними опорами. Змінюються також і всі інші параметри.
Поліпшення частотних властивостей транзисторів, тобто підвищення їх граничних частот посилення і, досягається зменшенням ємності колекторного переходу З до і часу пробігу носіїв через базу. На жаль, зниження ємності шляхом зменшення площі колекторного переходу призводить до зменшення граничного струму. тобто до зниження граничної потужності. Деяке зниження ємності З до досягається зменшенням концентрації домішки в колекторі. Тоді колекторний перехід стає товщі, що рівноцінно збільшенню відстані між обкладинками конденсатора. Ємність зменшується, і, крім того, при більшій товщині переходу збільшується напруга пробою і це дає можливість підвищити потужність. Але зате зростає опір області колектора і в ній втрати потужності будуть більше, що особливо небажано для потужних транзисторів. Для зменшення намагаються зробити базу дуже тонкою і збільшити швидкість носіїв в ній. Але при більш тонкої базі доводиться знижувати напруга, щоб при збільшенні товщини колекторного переходу не стався В«прокол базиВ». Електрони при дифузії володіють більшою рухливістю, ніж дірки. Тому транзистори типу n - p - n за інших рівних умов є більш високочастотними, ніж транзистори типу p - n - p . Більш ...
