Транзистор как линейный четырехполюсник

Токи и напряжения в транзисторе связаны нелинейными зависимостями. Поэтому в общем случае транзистор следует рассматривать как нелинейный четырехполюсник (рис. 12). Однако при произвольных постоянных токах и напряжениях на электродах транзистора и воздействии малого сигнала, статические характеристики транзистора могут быть линеаризованы в области рабочей точки.

Рис. 12

Например, линеаризация входной характеристики в области рабочей точки B (рис. 13)  эквивалентна замене экспоненциальной зависимости линией касательной в точке B. При этом нелинейные зависимости заменяются линейными, а транзистор характеризуется как линейный четырехполюсник.

Линеаризация характеристик допустима лишь при малых сигналах U₁, т.к. при больших сигналах  ошибка становится недопустимо большой. Поэтому параметры, характеризующие линеаризованный транзистор называют малосигнальными параметрами, а также дифференциальными параметрами, т.к. линеаризация выполняется касательными.

Рис. 13

Представление транзистора в виде эквивалентного линейного четырехполюсника широко используется в радиотехнических расчетах. При этом связь между изменениями токов ,  и напряжений и , в общем случае комплексными, описывается с помощью одной из трех систем параметров – Z, Y или H.

Причем, в зависимости от схемы включения транзистора, каждая система параметров определяется для схем ОБ, ОЭ, ОК отдельно.

Наибольшее применение получила система h-параметров это смешанная система: , где

- входное сопротивление при КЗ по переменной составляющей на выходе;

- коэффициент обратной связи по напряжению при разомкнутом входе;

- дифференциальный коэффициент передачи тока при КЗ по переменной составляющей на выходе;

- выходная проводимость транзистора при разомкнутом входе по переменной составляющей.

Систему h-параметров широко используют в области низких частот, когда пренебрежимо малы емкостные составляющие токов.

Значения h-параметров легко определяются по входным и выходным характеристикам транзистора. Для этого определяют рабочую точку на характеристиках и выполняют их линеаризацию вблизи рабочей точки. Воздействия токов и напряжений малого сигнала , , ,  моделируют (имитируют) небольшими отклонениями положения рабочей точки.

Например,

, .

Отметим, что параметр  совпадает с β, а  совпадает с α.

Параметры транзисторов в разных схемах включения однозначно связаны между собой. Всегда можно перейти от одной системы параметров к другой системе.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: