Гибридная высокочастотная эквивалентная схема биполярного транзистора

Учет ряда физических процессов, имеющих место в биполярных транзисторах на высоких частотах, позволяет увеличить точность модели, описываемой П-образной схемой замещения в \(Y\)-параметрах. При этом получается так называемая гибридная высокочастотная схема замещения биполярного транзистора, известная также под именем схемы Джаколетто (рис. 4.12).

Рис. 4.12. Гибридная высокочастотная схема замещения биполярного транзистора (схема Джаколетто)

В этой схеме:

• \(r_б^{\prime}\) — распределенное сопротивление базы;
• \(g_э\) — активная составляющая дифференциальной проводимости прямосмещенного эмиттерного перехода;
• \(g_к\) — активная составляющая дифференциальной проводимости обратносмещенного коллекторного перехода;
• \(g_{кэ}\) — активная составляющая дифференциальной проводимости участка между коллектором и эмиттером транзистора;
• \(C_к\) — емкость между коллектором и базой транзистора (поддается непосредственному измерению и, как правило, указывается в технической документации на транзистор), эта емкость имеет несколько составляющих: \(C_к = C_{к 1} + C_{к 2}\) и обусловлена в основном барьерной емкостью обратносмещенного коллекторного перехода;
• \(C_э\) — емкость эмиттерного перехода транзистора (обусловлена преимущественно диффузионной емкостью, поскольку эмиттерный переход смещен в прямом направлении);
• \(S\) — крутизна характеристики передачи транзистора (крутизна транзистора).

Параметры схемы Джаколетто могут быть вычислены через \(h\)-параметры биполярного транзистора по формулам:

\( g_э = \cfrac{1 - h_{12э}}{h_{11э} - r_б^{\prime}}\);

\( g_к = \cfrac{h_{12э}}{h_{11э} - r_б^{\prime}}\);

\( g_{кэ} = h_{22э} - \cfrac{h_{12э}}{h_{11э}} \left( h_{21э} + \cfrac{h_{11э} - r_б^{\prime} h_{21э}}{h_{11э} - r_б^{\prime}} \right)\);

\(C_э = \cfrac{g_э}{\omega_{h_{21э}}} = \cfrac{1 - h_{12э}}{\omega_{h_{21э}} \left( h_{11э} - r_б^{\prime} \right)} \);

\(S = \cfrac{h_{21э} + h_{12э}}{h_{11э} - r_б^{\prime}} \);

где \(\omega_{h_{21э}}\) — граничная частота коэффициента передачи тока \(h_{21э}\).