Електронні ключі (Глава 3 навчального посібника), страница 9

                                                                                 (3.22)

Керувальна провідність g (див. рис. 3.7, а) зв'язує залежний генератор струму gu_б'е (між вузлами k та е з напрямком від k до е), що відображає підсильність транзистора, з напругою u_б'е (між вузлами б' та е з напрямком від е до б'), що керує генератором. Тому її особлива (повна) матриця взаємозв'язку має вигляд (у клітинки, де позначені напрямки сигналів збігаються, провідність вписують зі знаком мінус, а де протилежні – зі знаком плюс):

                                                                                 (3.23)

За еквівалентною схемою (див. рис. 3.7,в) з урахуванням (3.23) складаємо канонічну (вкорочену) матрицю провідності ТК

звідки, враховуючи (3.17),

де знехтовано незначною сталою С_кr_е«С_кR_к. Аналогічно визначаємо алгебричне доповнення D₄₄ та спрощуємо його додаванням першого й третього стовпців до другого

або з урахуванням (3.19), (3.17), (3.16)

D₄₄=GG_кg_б'е{1+p[t_b+(h_21e+1)C_кR_к]+pC_кR_кpC_еr_б'е}.

Нехтуючи останній складник у фігурних дужках через незначний його вплив на перехідні процеси, у першому наближенні

D₄₄ » GG_кg_б'е(1+pt_bе),                                   (3.25)

де

                                   t_be=t_b+(h_21e+1)C_кR_к » h_21e(t_a+C_кR_к)                                           (3.26)

– еквівалентна стала коефіцієнта передачі h_21e з урахуванням впливу на перехідні процеси перезаряджання ємності колекторного переходу через зовнішній резистор R_к.

Підставляючи (3.24), (3.25) до (3.22), дістаємо передатну характеристику – операторний коефіцієнт передачі струму бази

                                                                                                   (3.27)

З виразу I_к(p)=B(p)I_б(p) за одиничного стрибка струму бази I_б(p)=1/p маємо H(p)=B(p)/p, тобто зображення

оригінал якого є перехідна характеристика транзистора в активному режимі

                                                                                                             (3.28)

За допомогою перехідної характеристики можна знайти приріст колекторного струму за відомого стрибкоподібного приросту  базового струму на величину Di_б:

                                                                             (3.29)

Отже, за миттєвої зміни базового струму внаслідок інерційності транзистора колекторний струм змінюється експоненційно зі сталою, яка визначається, головним чином, граничною частотою та ємністю колекторного переходу.

2. Вмикання ТК. Процес вмикання ТК під час дії на його вхід е (див.   рис. 3.6,а) ідеального прямокутного імпульсу для наочності розподілемо на три етапи (рис. 3.8): затримка вмикання t_з0, фронт вмикання t_ф0 та час нагромадження заряду t_н .

У початковому стані (t<t₁) до входу транзистора прикладено напругу, меншу за порогову е=E0<U_п » U_бо » U_пр, тому він перебуває практично в стані відтину і еквівалентну схему ТК можна спростити до RC-кола (рис. 3.9,а). Вхідна ємність С_вх»С_м+С_к+С_е складається приблизно з ємностей монтажу С_м та переходів транзистора  С_к і С_е (точніше цю ємність обчислювати немає сенсу через розкид величини С_м).

Стрибкоподібне зростання вхідної напруги до Е1 (момент часу t1) спричиняє заряджання ємності С_вх струмом ic. У міру її заряджання напруга на базі u_б(t) екпоненційно зростає від Е0 і прямує до Е1, проте транзистор лишається зачиненим, доки (момент t₂) базова напруга не сягає порогової величини U_п. Час затримки вмикання t_з0, зумовлений заряджанням вхідної паразитної  ємності,  здобудемо за методом експоненти (3.2) з урахуванням, що u_б(t_п)=Е0, u_б(t_к)=U_п та u_б(¥)=Е1:

               

де t_вх=R_бС_вх. Звичайно виконується режим великого сигналу, коли Е1»U_п; при цьому згідно з (3.3) маємо

                                                                                                                      (3.30)