Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Малосигнальные параметры транзистора
Если при работе транзистора переменные напряжения на его переходах достаточно малы, то токи в нем являются линейными функциями этих напряжений. Это позволяет рассматривать транзистор как линейный четырехполюсник (Рис.1.4), т.е. как некоторое устройство, имеющее два входных и два выходных зажима, и связь между токами и напряжениями на входе ( ) и выходе ( ) которого выражается системой линейных уравнений. Рис.1.4 – Упрощенная модель транзистора Из теории четырехполюсников следует, что только две из перечисленных величин независимы, а две другие могут быть выражены через них. В качестве независимых можно выбирать произвольно любую пару величин. Таким образом можно составить шесть систем уравнений, описывающих связь между входными и выходными токами и напряжениями четырехполюсника. Для транзисторов наиболее удобной оказалась система малосигнальных h – параметров, в которой в качестве независимых величин выбираются входной ток и выходное напряжение . (1.5) В режиме малых сигналов функции и линейны, поэтому приращения величин можно получить дифференцированием (1.5) следующим образом: (1.6) В качестве малых приращений входных и выходных токов и напряжений можно принять переменные составляющие , , , . Тогда (1.6) можно переписать: (1.7) Коэффициенты в правой части (1.7) называются h – параметрами. Они имеют вполне определенный физический смысл и устанавливают взаимосвязь между токами и напряжениями транзистора. Если в первом уравнении (1.7) положить , что соответствует короткому замыканию выходной цепи по переменной составляющей (постоянное напряжение на выходных зажимах при этом ), то получаем: - входное сопротивление транзистора по переменному току при коротко замкнутом выходе. Если в том же уравнении положить ( ), то - коэффициент обратной связи по переменному напряжению при разомкнутой входной цепи (холостой ход) по переменному току. Аналогично из второго уравнения (1.7), получаем: - коэффициент передачи тока при коротком замыкании на выходе по переменному току; - выходная проводимость при холостом ходе во входной цепи по переменному току. Единицы измерений h-параметров различны: h11 измеряется в омах, h22 - в сименсах, h21 и h12 - безразмерны. Так как физические размерности параметров неодинаковые, то такую систему называют гибридной.
Рис. 1.5 - Схема замещения транзистора на основе h-параметров Схема замещения транзистора на основе h-параметров представлена на рис. 1.5. В ней генератор э.д.с. h12u2 учитывает наличие напряжения обратной связи во входной цепи, когда на выходе действует напряжение u2, а входная цепь разомкнута. Сам генератор считается идеальным, т.е. не имеющим внутреннего сопротивления. Идеальный генератор тока h21i1 учитывает взаимосвязь выходного и входного токов. Для каждой схемы включения транзистора существует свой набор h-параметров, идентифицируемый соответствующим индексом, но между этими наборами существует однозначная связь, представленная в табл. 1.1. Применительно к схеме включения с ОЭ для коэффициента h21э широко используется обозначение b, а в схеме с ОБ - вместо h21б коэффициент -a, так как в данной схеме включения направления тока iк противоположно базовому направлению тока i2 исходного четырехполюсника, т.е. h21б< 0. Но в практических расчетах коэффициент a обычно используется как положительная величина. Таблица 1.1
На рис. 1.6 показан процесс определения h-параметров по входной ВАХ транзистора, а на рис. 1.7 - по выходной. Из рисунков видно, что значения h-параметров не являются постоянными для конкретного транзистора и зависят от режима по постоянному току (рабочей точки покоя транзистора) - значений постоянных составляющих токов и напряжений на входе и выходе транзистора. Поэтому в справочной литературе при указании h-параметров обязательно указывается и режим, при котором произведены измерения. Значения h-параметров также зависят от частоты переменного сигнала и температуры окружающей среды. ;
.
Рис. 1.6 - Определение h-параметров по входной ВАХ транзистора
,
Рис. 1.7 - Определение h-параметров по выходной ВАХ транзистора
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-11; Просмотров: 456; Нарушение авторского права страницы