12.7 : Fréquence limite du BJT

Les fréquences de coupure dans les transistors à jonction bipolaire (BJT) marquent la transition entre la bande passante et la bande d'arrêt du signal, influençant leurs performances en matière d'amplification ou d'atténuation des fréquences. Ces fréquences sont cruciales pour concevoir des BJT afin de répondre aux exigences opérationnelles spécifiques des circuits électroniques.

Fréquence de coupure alpha: pertinente pour la configuration de base commune, la fréquence de coupure alpha définit la limite de fréquence supérieure à laquelle le gain actuel, alpha, reste stable. À mesure que les fréquences augmentent au-delà de ce point critique, l'alpha diminue, réduisant ainsi l'efficacité du transistor à amplifier les signaux.

Fréquence de coupure bêta: plus pertinente dans les configurations à émetteur commun, la fréquence de coupure bêta est nettement inférieure à son homologue alpha. Il décrit la fréquence à laquelle le gain du courant de l'émetteur commun, bêta, commence à diminuer, ce qui a un impact négatif sur les performances de l'amplificateur.

Fréquence de transition: cette fréquence, légèrement inférieure à la fréquence de coupure bêta, représente le produit gain-bande passante du BJT. C'est la fréquence à laquelle le gain de l'amplificateur est égal à l'unité, indiquant la fréquence la plus élevée à laquelle le transistor peut fonctionner efficacement comme amplificateur.

Temps de transit des transporteurs: la fréquence de transition reflète également le temps total mis par les transporteurs pour se déplacer de l'émetteur au collecteur, en intégrant le temps de retard de l'émetteur, le temps de transit de base et le temps de transit du collecteur. Le temps de transit de base est particulièrement critique ; le minimiser grâce à une largeur de base plus étroite améliore la réponse haute fréquence du BJT.

Ces fréquences de coupure sont essentielles pour comprendre et optimiser le comportement fréquentiel des BJT, en particulier dans les applications haute fréquence, afin de garantir qu'ils fonctionnent dans leur plage effective.