3.1. Расчет параметров транзисторов.

Параметры транзисторов, необходимые для выполнения последующих расчетов, берутся из справочной литературы. В ряде учебных пособий по проектированию генераторных устройств [2,5,8 и др.], можно найти подробные сведения по ряду часто применяемым транзисторам.

Вместе с тем в справочниках часто указаны не параметры физической схемы замещения транзисторов, а параметры, которые легко измерить и использовать при отбраковке и сортировке транзисторов по группам. К таким параметрам относятся

( ) - статический коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ;

- постоянная времени цепи обратной связи;

- полная емкость коллекторного перехода при некотором напряжении между коллектором и базой транзистора;

- предельная частота транзистора;

- номинальное напряжение источника коллекторного питания;

- сопротивление насыщения;

- индуктивности вводов транзистора.

На рис.3.5 приведена физическая схема замещения биполярного транзистора, включенного по схеме с ОЭ. Схемы замещения полевых транзисторов приведены и описаны в [1,2,5 ] и др.

1

Рис.3.5. Физическая схема замещения транзистора с ОЭ

Опираясь на приведенные в справочниках сведения, можно рассчитать параметры элементов физической схемы замещения и предельные частоты транзистора .

Воспользуемся методикой, предложенной в [8].

1.Рассчитывается крутизна проходной характеристики транзистора по переходу Б-Э.

,

, где - амплитуда первой гармоники тока коллектора в амперах, - температура перехода в ⁰С. Температуру перехода принимают равной (120…150)⁰С для кремневых транзисторов и (70…80)⁰С – для германиевых транзисторов, но меньше предельно допустимой температуры, указанной в справочнике.

Значение при известной колебательной мощности можно оценить по формуле

.

2. Рассчитывается сопротивление рекомбинации

.

3. Рассчитывается емкость открытого базо-эмиттерного перехода, образованную барьерной и диффузионной емкостями

; .

Если предельная частота в справочнике не приводится, но известно значение на частоте , то значение рассчитывается по формуле

.

4. Рассчитываются емкости , и распределенное сопротивление базы

.

Коэффициент для многоэмиттерных транзисторов принимают

(2-3), у других типов транзисторов – единице.

5. Рассчитывается коэффициент передачи от внешних зажимов Б-Э к базо-эмиттерному переходу на низкой частоте

.

- сопротивление стабилизации, которое применяют в многоэмиттерных структурах. Если оно не приведено в справочнике, то его можно оценить по формуле

.

6. Рассчитываются крутизна проходной характеристики

.

7. Рассчитываются крутизна входной характеристики

.

8. Рассчитывается величина сопротивления

,

где - сопротивление тела коллектора. Величина .

9. Рассчитывается проницаемость поля коллектора

.

10.Рассчитываются предельные частоты транзистора

.

11.Рассчитывается величина сопротивления насыщения. В справочнике она задается в виде напряжения насыщения при определенном токе коллектора

.

Если в справочной литературе эти сведения отсутствуют, то величину этого сопротивления можно приблизительно оценить по формуле

.

Кроме того, из справочников выписываются предельно допустимые значения токов, напряжений транзистора, а максимальная мощность рассеяния, температура переходов, тепловые сопротивления и некоторые другие сведения.