и низкочастотный коэффициент усиления по току оо:

Низкочастотная переходная проводимость обычно называется крутизной и обозначается gm-

На высоких частотах полная проводимость эмиттера Уе=ёе+]Ье окззывается комплексной из-за влияния дырок группы 4, дающих вклад {Ye-geo) в Ye. Поскольку диффузия является случайным процессом, дырки, инжектируемые эмиттером в момент t, попадают на коллектор с задержкой, имеющей случайный разброс; поэтому высокочастотная полная переходная проводимость Yce оказывается также комплексной.

Теперь обсудим вклад этих групп дырок в шум.

1. Дырки группы 1 дают вклад 1е+1ве в ток эмиттера и вклад щ{1еЛ-1ве) в ток коллектора. Оба этих тока создают полный дробовой шум,

2. Дырки группы 2 дают вклад - 1ве в эмиттерный ток и в связанный с ним полный дробовой шум.

3. Дырки группы 3 дают вклад 1вс в-ток коллектора и в полный дробовой шум, связанный с ним.

4. Дырки группы 4 дают вклад ge-geo в эмиттерную активную проводимость и в полный тепловой шум, связанный с ней. Следовательно

= 2q {I, + 2/,) Af + 4kT {g - ge,) Af, J=2qlf.

Здесь ii течет в эмиттер, a вытекает из коллектора.

Теперь нужно рассчитать /*, i. Сначала сделаем это для низких частот, заметив, что токи и имеют общую компоненту af (/ 4-1). Так как прохождение

дырок через эмиттерный и коллекторный переходы может рассматриваться как одновременное и с этой общей компонентой .связан полный дробовой шум, то

i*. 1, = 2qaf (/ -f I )Af=2kTg, Af. (6.13a)

На высоких частотах необходимо принимать в расчет то, что диффузия является случайным процессом, поэтому дырки, инжектируемые в момент попадают на коллектор со случайными временными задержками. Следует ожидать, что это явление сказывается на шуме так же, как и на сигнале. Поскольку неременное напряжение Ve на эмиттере вызывает неременный ток коллектора gccoVe на низких частотах и ток YceVe на высоких частотах, можно ожидать, что величина f*ii2 иа высокой частоте будет в Ycelgcco раз больше, чем на низкой частоте (ср. 72]), т. е.

i\ h = 2kTg ,Lf = 2kTYceAf = a2kTYAf. (6.14)

Параметр a=Yce/Ye = aol{l+if/fj называется высокочастотным коэффициентом усиления по току, а - граничной частотой транзистора по а.

При высоких уровнях инжекции акты прохождения носителей через потенциальные барьеры прибора уже не образуют последовательности независимых случайных событий. Шум тогда следует рассчитывать коллективным методом, приснособленным для того, чтобы учесть влияние высокого уровня инжекции. Этот вопрос еше не разработан в деталях.

В кремниевых транзисторах 1бе и 1бс настолько малы, что ими можно пренебречь. В результате равенства (6.13) и (6.14) могут быть соответственно упрошены.

Иногда оказывается, что зависит от тока. В таком случае о = /с е уже не равно а/. Если 1бе и'/вс пренебрежимо малы, то 1с=щ1е и, следовательно,

. . . о = =а/ + /я,47- (6-15)

Обычно) af возрастает с увеличением 1е, так что ао>а/. Это происходит по нескольким причинам. Одной из главных является рекомбинация в области пространственного заряда эмиттерного перехода. Она дает вклад в эмиттерный ток 1е, но не влияет на ток коллектора 1с-Далее следует различать ток эмиттера 1е и ток, переносимый инжектированными дырками Геб^{яУев11Т), часть af последнего попадает иа коллектор.

> При малых уровнях инжекции. (Прим. ред.) i ;

Запишем далее

Je = esigVjmkT), 7== a/exp(qVJkT), (6.16) где m - слабо зависящий от Veb коэффициент, отображающий влияние упомянутой рекомбинации. Если af=IJI, то

(6.166)

Равенства (6.13) и (6.14) оказываются справедливыми Ч с той лишь разницей, что 1ве можно опустить, так что

J==2qll (6-17)

I* i, = 2kTYA\ = о.. 2kTYeAf.

Кроме уже рассмотренных источников шума, необходимо учесть тепловой шум сопротивлений контактов и объемных сопротивлений. Наиболее важным из них является тепловой шум, генерируемый в узкой базовой области, которая может быть отображена сопротивлением Гь. Таким образом, эквивалентная схема транзистора с общей базой оказывается такой, как показано на рис. 6.26.

В. Другие эквивалентные схемы транзистора

Обсудим теперь две эквивалентные схемы, которые оказываются весьма полезными при включении соответственно с общей базой и с общим эмиттером. Обратимся сначала к включению с общей базой. Здесь мы представим шум при помощи э. д. с. е, включенной последовательно с Zc, и источника тока i, включенного параллельно коллекторному переходу (рис. 6.3,а).

Рекомбипациоииый ток обладает шумом, несколько меньшим, чем полный дробовой, но это отличие невелико {73]. {Прим. авт.)

Это отличие таково, что шум Рп рекомбипационного тока In в 2 раза меньше полного дробового, так что i\ -qlnAf [125] (Прим. ред.)