Сделай Сам Свою Работу на 5

Малосигнальные параметры транзистора





Если переменные напряжения на переходах транзистора достаточно малы, токи в нём оказываются линейными функциями этих напряжений. Транзистор можно рассматривать как линейный четырёхполюсник. При этом два внешних вывода четырёхполюсника считают входными, соответствующие им ток и напряжение обозначают U1, I1. Два других вывода являются выходными, соответствующие им ток и напряжение обозначают U1, I1. За положительное принимают направление токов, входящих в четырёхполюсник.

Чтобы показать связь между токами и напряжениями четырёхполюсника используют практически три (из шести) системы уравнений. В первой из них напряжения рассматривают как линейные функции токов:

 

(4.11)

Коэффициенты , имеющие размерность сопротивления и являющиеся комплексными, можно выразить через токи и напряжения, измеренные в режиме холостого хода, следующим образом:

(4.12)

Для получения режима холостого хода в цепь включают сопротивление, значительно большее, чем соответствующее сопротивление четырёхполюсника (входное или выходное). При экспериментальном определении параметров транзистора необходимо обеспечить питание его электродов постоянным напряжением либо через достаточно большое активное сопротивление, что потребует высоковольтных источников питания, либо через индуктивные элементы, сопротивление которых на частоте измерений параметров имеют достаточную величину. Второй способ питания транзистора позволяет использовать низковольтные источники питания.



Осуществление режима холостого хода в цепи эмиттера или базы (для схемы с общим эмиттером) не представляет особого труда, так как внутреннее сопротивление открытого перехода мало. Создание режима холостого хода в цепи коллектора (выход четырёхполюсника) затруднено тем, что внутреннее сопротивление закрытого перехода транзистора велико (достигает нескольких мегом). Следовательно, определить экспериментально z- параметры транзистора трудно.

Если токи транзистора рассматривать как линейные функции напряжений, получаем систему уравнений с y- параметрами:

 

(4.13)

Коэффициенты yik – комплексные и имеют размерность проводимости. Их определяют в режиме короткого замыкания:



(4.14)

Получение короткого замыкания состоит в том, что исследуемую цепь шунтируют сопротивлением, значительно меньшим внутреннего сопротивления соответствующей цепи. Учитывая необходимость обеспечения питания электродов транзистора постоянным напряжением, такое шунтирование можно производить ёмкостью.

 

 

Режим короткого замыкания можно легко осуществить в цепи коллектора, где внутреннее сопротивление транзистора велико. Выполнение режима короткого замыкания во входной цепи (особенно в цепи эмиттера) затруднено для низких частот. Это ограничивает применение y- параметров для описания свойств транзистора.

Во избежание перечисленных трудностей чаще всего для описания свойств транзистора используют смешанную систему h- параметров:

(4.15)

Для определения h- параметров необходим режим короткого замыкания в выходной цепи и режим холостого хода во входной, что очень легко осуществить на практике. Кроме того, h- параметры измеряют в режимах, близких к режимам работы транзисторов в практических схемах.

(4.16)

Физический смысл h- параметров хорошо согласуется с физическими параметрами транзистора:

h11- входное сопротивление транзистора при коротком замыкании выходной цепи;

h12- коэффициент обратной связи по напряжению при холостом ходе во входной цепи;

h21- коэффициент передачи тока при коротком замыкании выходной цепи;

h22-выходная проводимость при холостом ходе во входной цепи.

 

Преимущества h- параметров состоят в удобстве их экспериментального определения и ясности и простоте физического смысла. Однако для расчёта электрических схем часто удобнее применять y- параметры.Переход от одной системы параметров к другой достаточно прост. С этой целью уравнения системы, от которой осуществляется переход, следует решить относительно величин, являющихся функциями в системе, к которой осуществляется переход.



Значения параметров транзистора, представляемого в виде четырёхполюсника, зависят от схемы его включения. Однако, если эти параметры известны для какой-либо одной схемы включения транзистора, то можно произвести пересчёт для другой схемы включения транзистора. Для этого надо заменить напряжения и токи (имея в виду правило знаков), учитывая, что в транзисторе:

(4.17)

Сделав необходимые подстановки и преобразовав уравнения, получаем формулы перехода как коэффициенты в уравнениях.

 

 

Нагрузочная прямая

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.