Note d`Olivier concernant le calcul de la capacité base

Note d’Olivier concernant le calcul de la capacité base émetteur Cbe sur les transistors fonctionnant en Hf ainsi que la fréquence de coupure Fc.
L’impédance dynamique d’une diode dans le sens passant et donc de la jonction base émetteur bc d’un transistor (qui a les mêmes caractéristiques qu’une
diode) , est toujours égale à z(ohm) = 0,025/ib. Le gain Bo = H21 = 100 par exemple est égal à ic/ib rapport du courant de collecteur sur celui d’émetteur.
En haute fréquence, les caractéristiques du transistor sont altérées par la capacité base émetteur Cbe .Les constructeurs indiquent la fréquence de
transition (ft), fréquence ou le gain B(ft) = 1 (définition du répertoire mondial des transistors édition radio : Fréquence de transition , ou fréquence à laquelle
le gain en courant en émetteur commun devient égal à l’unité) dans notre cas, c’est 260MHz . Cette fréquence correspond à la fréquence où l’impédance de
Cbe est égale à la résistance de la jonction base émetteur divisé par Bo = 100
Il donne un exemple concret : Par exemple, si la jonction be à une résistance de 1000 ohms, que Bo est de 100 et que l’impédance de Cbe est de 10 ohms ,
le courant qui traverse réellement la jonction est égal à 1/100 du courant qui traverse l’ensemble jonction + Cbe . Le courant qui traverse réellement la
jonction est ensuite amplifiée par Bo , c'est-à-dire par 100 Au total le courant de sortie est égal au courant d’entrée . On a donc à la fréquence de transition
1/100 du courant
Z impédance = 1000
ohms
99/100 du courant
XCbe = 10 ohms
Bo
Avec Cbe en pf, ic en mA et Ft en Mhz
Il est intéressant d’étudier la fréquence Fc où le courant qui traverse Cbe est identique au courant qui traverse réellement la jonction be. Du fait du
déphasage de 90° entre le courant traversant Cbe et celui traversant la jonction, ce dernier est atténué de 3dB (multiplication par 0,7) par rapport au
Courant dans Z impédance dynamique
de la jonction atténué de 3dB
Courant total ensemble Cbe + jonction
Courant
Courant
dans Cbe
dans Cbe
déphasé
de 90°
Dans une
capacité,
courant en
avance de
90°
Courant dans Z impédance dynamique
de la jonction atténué de 3dB
Courant total traversant l’ensemble Cbe + jonction. Le gain à la fréquence Fc sera donc inférieur de 3dB au gain mesuré en courant continu BFc = 0.7 Bo. La
véritable fréquence de coupure d’un transistor est donc égale à Fc et non à Ft. Il est facile de calculer Fc en connaissant Ft . A la fréquence Fc on a : l’égalité
entre la réactance capacitive et l’impédance puisque que le courant est répartit équitablement dans les deux entités en parallèle donc
Enfin , Olivier mentionne deux transistors :
Le BFR91A (top gun de l’amplification HF) , Ft :5Ghz, Bo = 40 (minimum), Cbc (capacité base collecteur )=0.6pf , Cbe (capacité base émetteur): 2.5pf (à 2 mA
de courant collecteur ), Fc = 125Mhz
Le BF 494 Ft= 260 Mhz, Bo =115,Cbc(capacité base collecteur )=0,85pF,Cbe(capacité base émetteur):42pF (à 2mA de courant de collecteur ), Fc : 2.2 Mhz