Коэффициент обратной связи

Коэффициент обратной связи по напряжению в биполярном транзисторе в схеме с общей базой показывает, как изменится напряжение на эмиттерном переходе при единичном изменении напряжения на коллекторном переходе при условии, что ток эмиттера поддерживается постоянным:

.

Ненулевое значение коэффициента обратной связи также обусловлено эффектом Эрли. Аналогично, как и для коллекторного напряжения, распишем цепочку, показывающую взаимосвязь параметров.

Требование постоянства эмиттерного тока I _э = const для биполярного транзистора при диффузионном механизме переноса носителей через базу обуславливает постоянство градиента концентрации инжектированных носителей . При увеличении напряжения на коллекторе U _к увеличивается ширина обедненной области коллекторного p‑n перехода, что вызывает уменьшение ширины квазинейтрального объема базы W. Это, в свою очередь, влечет за собой уменьшение концентрации инжектированных носителей р _n(0) на границе эмиттерного перехода (так как градиент должен оставаться постоянным) (рис. 5.13). Поскольку концентрация инжектированных дырок на границе эмиттерного перехода р _n(0) = p ₀· exp (bU _э) определяется напряжением на эмиттере, то ее уменьшение возможно только при уменьшении напряжения U _э на эмиттере.

Рис. 5.13. Влияние эффекта модуляции ширины базы БТ на концентрацию неосновных носителей на границе эмиттер – база

Таким образом, если поставлено условие: I _э = const, , то при увеличении коллекторного напряжения U _к должно происходить уменьшение эмиттерного напряжения U _э.

Физически наличие обратной связи по напряжению в биполярном транзисторе в схеме с общей базой обусловлено эффектом модуляции ширины базы.

Получим выражение для коэффициента обратной связи. Поскольку , то . Учтем, что , так как градиент постоянен. Зависимость ширины базы от напряжения на коллекторе была получена ранее. Тогда

.

Следовательно, выражение для коэффициента обратной связи по напряжению m _эк в биполярном транзисторе в схеме с общей базой в зависимости от конструктивно‑технологических параметров имеет следующий вид:

. (5.26)

Подставив те же параметры биполярного транзистора, что и в предыдущем примере, получаем m _эк = –1,1 10^-5. Знак “–” в выражении для m _эк означает, что при увеличении напряжения на коллекторе U _к происходит уменьшение напряжения на эмиттере U _э.