Пусть теперь, наоборот, > т.. Тогда из тех же соображений можно считать постоянной времени, ат дополнительной задержкой. Значит, и в этом случае действительно изображение (4-49), но с параметрами

Га!Гу = гС; (4-58а)

tsat + rto- (4-586)

Менее типичен случай, когда постоянные времени Ху и имеют сравнимые величины, т. е. различаются не более чем в 1,5-2 раза. При этом изображение (4-56) можно приближенно записать в виде

a(s) =

(4-59)

{l + svyr

где постоянная времени ту близка к среднеарифметическому обоих компонентов:

1. .

Туи K-g- (ty -f- ty).

функция (4-59) практически столь же неудобна, как и (4-56). Однако с некоторой погрешностью ее можно заменить функцией (4-49), если в последней положить т =1/2 Туи- При этом времена нарастания, вычисленные по изображениям (4-59) и (4-49), будут одинаковыми.

г&

W ВО

На рис. 4-17 влияние постоянной времени Ту подытожено

Рис. 4-16. Частотные характеристики коэффициента передачи.

о - амплитудно-частотные; б - фазо-

частотные. Кривые означают: / - первое приближение; 2 - строгое решение; 3 - второе приближение.

Рис. 4-17. Зависимость динамических параметров коэффициента передачи тока от постоянной времени эмиттерной цепи.

виде кривых, которые позволяют при любом значении Ту найти соответствующие значения т и 4а-

Часто в соответствии с (4-41) изображение а (s) записьюают в виде

a(s)

1 + sTa

(4-60)

где фактор задержки с = tJxa. Как видно из рис. 4-17, фактор задержки может иметь значения от 0,25 до 0,66 в зависимости от значения т,. Если = О (точнее, если т. 0,2 to), то обычно принимают с = 0,25.

Частотные характеристики коэффициента а с учетом можно описывать единым выражением (4-52), заимствуя параметры и т из рис. 4-17. Иногда выражение (4-52) записывают в форме, аналогичной (4-60):

а =-77-, . (4-61)

1-Ь/

где при достаточно малых значениях полагают с = 0,25.

Общий важный вывод состоит в том, что влияние эмиттерной емкости - параметра, не связанного с процессами в базе, - учитывается путем изме-d.w=-fzfdJUl чения параметров коэф-фициента переноса. Тем самым удается избежать усложнения аналитических выражений, характеризующих переходный процесс передачи тока.

Диффузионные емкости. Понятие диффузионной емкости было введено при рассмотрении диодов (см. § 2-9) как параметр, характеризующий зависимость приращения заряда в базе от приращения напряжения на переходе. Соответственно в транзисторах различают две диффузионные емкости - змиттер-ную и коллекторную.

Будем считать распределение дырок в базе линейным (рис. 4-18), что имеет место при условии w <i L. Тогда неравновесный заряд дырок будет выражаться формулой (2-87а), если ток / заменить на /,:

Рис. 4-18. Изменения заряда в базе, обусловливающие диффузионные емкости эмиттера (а) и коллектора (б).

(4-62)

Дифференцируя (4-62) по напряжению и учитывая (4-22), получаем диффузионную емкость эмиттера:

Q. = =7.-. (4-бЗа)

Например, если = 0,1 мкс и = 25 Ом, то С.д = 4000 пФ. Перезарядка емкости Сд д связана с распространением инжектированных носителей вдоль базы, т. е. отражает тот же процесс,

что и переходная характеристика коэф4)ИЦиента -к. Иначе говоря, диффузионная емкость эмиттера заряжается неосновными носителями и, следовательно, наличие этой емкости никак не отражается на коэффициенте инжекции. Поэтому емкость С.д ни в коем случае не должна входить в выражение (4-31). Сумма + С.д характеризует лишь инерционность напряжения на эмиттерном переходе при заданной ступеньке тока /9. Во избежание недоразумений емкости Q и С рисуются на эквивалентной схеме раздельно.

Более строгий анализ показывает, что напряжение на эмиттерном переходе при скачке тока / меняется не по экспоненциальному закону, т. е. постоянная времени Гэ (Сэ + Сд.д) неточно отражает переходный процесс. Однако, чтобы не осложнять расчеты, переходный процесс Мд (f) все же считают экспоненциальным, но постоянную времени несколько уменьшают. Тогда диффузионная емкость эмиттера равна [58]:

2 <п

Сэ.д=-з-;. (4-636)

Дифференцируя (4-62) по напряжению (при / = const), получаем диффузионную емкость коллектора. Используя выражения (4-23) и (4-24), можно привести ее к виду

Скд-]/ (4-64)

Например, если т = 2 мкс и Гк == 1 МОм, то Ск.д = 2 пФ.

Как видим, емкость Ск.д несравненно меньше, чем С.ц. Это объясняется разным механизмом влияния напряжений и на заряд в базе: приращение AU влияет на заряд непосредственно, меняя количество инжектируемых носителей, тогда как приращение ALK влияет на заряд косвенно благодаря модуляции толщины базы (эффект Эрли).

Диффузионная емкость коллектора Ск.д играет относительно малую роль, поскольку ее значение не превышает значения барьерной емкости Ск. Сумма + С определяет инерционность напряжения на коллекторном переходе по отношению к скачкам коллекторного тока. В остальных случаях эти емкости тоже нельзя суммировать, так как они перезаряжаются носителями разных типов: барьерная емкость - основными, а диффузионная - неосновными. В частности, инерционность обратной связи по напряжению обусловлена только емкостью Ск.д. Поскольку коэффициент р-к очень мал (см. § 4-4), его инерционность несущественна, и поэтому ниже понятие диффузионной емкости коллектора не используется.

Диффузионная емкость эмиттера не будет специально изображаться на схемах; она должна учитываться лишь тогда, когда инерционность эмиттерного напряжения имеет самостоятельное значение.

Постоянная времени базы. До сих пор сопротивление базы по существу считалось отсутствующим, так как внешнее напряже-