Транзисторы - Курсовая работа
В плоскостных транзисторах, полученных сплавным методом, поле внутри базы практически отсутствует, а поэтому носители заряда распространяются в базе только за счёт диффузии, то есть самопроизвольно и ненаправленно.
Если внутри базы создать электрическое поле, ускоряющие движение носителей от эмиттера к коллектору, то тогда эти носители будут иметь дополнительную составляющую скорости в этом направлении, которая называется дрейфовой составляющей. Последние обстоятельство приведёт к уменьшению времени переноса зарядов, что улучшит частотные свойства транзистора. Такое поле можно создать, например, за счёт неравномерного распределения примесей в базе (максимальная у эмиттера, минимальная у коллектора), что обычно и делается на практике.
Направленное движение электрических зарядов в электрическом поле называется дрейфом, поэтому транзисторы, в базе которых создаётся ускоряющее поле, называются дрейфовыми. В свою очередь, транзисторы, в базе которых отсутствует такое поле, называются бездрейфовыми.
Таким образом, для улучшения частотных свойств транзистора необходимо уменьшить толщину базы и создавать ускоряющее электрическое поле в базе. Сплавные транзисторы, как правило, имеют граничные частоты не выше 20-30 МГц, так как сам метод их изготовления не позволяет получить очень тонкую базу и необходимое распределение примесей в базе.
Диффузионный метод позволяет получать базовый слой толщиной в несколько микрон и требуемое изменение концентраций примесей в базе, что даёт возможность создавать транзисторы, работающие на высоких частотах, измеряемых сотнями мегагерц. Обычно такие транзисторы называются дрейфовыми или диффузионными в зависимости от того, что необходимо подчеркнуть: характер переноса носителей заряда или метод изготовления транзистора.
Максимальной частотной генерации fмакс называется частота, на которой коэффициент усиления по мощности транзистора в схеме с общей базой равен единице, то есть 
.
 |
Относительная частота f/fмакс
40 10000
30 1000
20 100
10 10
0 1
1,0
На графике в логарифмическая масштабе приведена относительная частотная характеристика максимального коэффициента усиления по мощности Кр макс, которым обладает транзистор в схеме с общей базой. Наклонный участок характеристики соответствует области частот, где выходное сопротивление транзистора определяется главным образом реактивным сопротивлением ёмкости коллекторного перехода Ск. На этих частотах
Кр макс = 
,
где f – частота усиливаемого сигнала.
Плоская часть характеристики соответствует частотам, на которых влиянием ёмкостей Сэ и Ск можно пренебречь и где Кр макс 
Вследствие большого разброса параметров rк и rб может иметь значение от 30 до 40дб.
Таким образом, для того чтобы транзистор мог обеспечить усиление по мощности примерно 10000 раз (40 дб), необходимо выполнение условия
Если необходимо получить усиление по мощности не менее 1000 (30 дб), то частота fмакс должна быть по крайней мере в 30 раз больше частоты сигнала. В тех случаях, когда от транзистора требуется усиление по мощности около 100 раз (20 дб), возможно применение транзисторов, у которых fмакс 
10f.
Обычно в справочниках указывается величина fмакс высокочастотных транзисторов, у которых она исчисляется десятками мегагерц. У транзисторов, максимальная частота генерации которых составляет сотни килогерц или несколько мегагерц, обычно указывается предельная частота усиления по току в схеме с общей базой fа. Величина fа указывает частоту, на которую усиление по току в схеме с общей базой уменьшается до 
= 0,7
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13