Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах

∗∗∗

τ K ′ = C K rK R K R H , где емкость C K умножается на сум-

марное сопротивление всех ветвей, по которым разветвляется ток

(

)

βI б .

С помощью изображения β

β oe (s ) в формулу (6.39), получаем:

 β γ 

t

(6.68)



 ,

(6.69)

Рис. 6.11. Переходные характеристики входного сопротивления

Отсюда видно, что входное сопротивление во время пере-

ходного процесса увеличивается. Это обстоятельство можно от-

разить эквивалентной схемой входа, показанной на рис. 6.12.

– 111 –

Рис. 6.12. Эквивалентная схема входа каскада ОЭ в области малых времен

Дополнительное подтверждение такого вывода дают кривые

входного напряжения и входного тока, построенные с помощью

функции (6.69) и показанные на рис. 6.13.

Рис. 6.13. Переходные характеристики входного напряжения (а) и

входного тока (б) при неизменном значении E Г и меняющемся R Г

Подставляя β oe (s ) в формулу (6.40), получаем изображение

коэффициента усиления напряжения:

K u ( s) =

K

(6.70)

Оригиналом этого изображения является простая экспонен-

циальная функция

– 112 –



,

(6.71)

где τ – постоянная времени в области высших частот,B

τB =

τ

(6.72)

Функция k u (t ) иллюстрируется кривыми на рис. 6.14.

Рис. 6.14. Переходные характеристики коэффициента усиления

Очевидно, что постоянная времени существенно зависит от

сопротивления источника сигнала R Г через коэффициент γ б и от

сопротивления суммарной нагрузки R K R H через коэффициент γ ∗ .K

Чем меньше сопротивление R Г , тем меньше постоянная време-

ни τ B и тем короче фронт. Одновременно согласно (6.24) увели-

чивается коэффициент усиления K uo . Что касается влияния сум-

марной нагрузки, то оно, вообще говоря, может быть разным в

зависимости от соотношения величин τ B и τ K . Если τ B 〈 τ K , как

обычно бывает, то постоянная времени τ B возрастает с ростом

– 113 –

нагрузочного сопротивления, т.е. с уменьшением γ ∗ . Если жеK

τ B 〉 τ K (1 + βγ б ) , то, как легко убедиться, постоянная времени τ B

будет уменьшаться с ростом нагрузочного сопротивления; одна-

ко этот случай на практике нетипичен.

Время нарастания фронта на уровне 0,1 – 0,9 выражается

t H = 2,2τ B = 2,2

τ ′ + τ ′Kβ

1 + β oe γ б

.

(6.73)

Отмеченные зависимости τ B от R Г и R K R H остаются в

∗силе и для параметра t H . При R Г = 0 и R K R H 〈〈 rK время нара-

стания минимально и определяется выражением

t н. мин ≈ 2,2

τβ

1 + βγ б 0

.

(6.74)

Например, при τβ = 2мксек;

β = 50 и γ б 0 = 0,2 получим

tн. мин = 0,4 мксек .

Частотные характеристики

Заменив оператор s на jω в формуле (6.68), получим час-

тотную характеристику входного сопротивления:

β



,

(6.75)

где частота ω oe есть величина, обратная постоянной време-

ни τ oe (6.67).

Амплитудно- и фазо-частотная характеристики показаны на

– 114 –