Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Транзистор, як активний чотириполюсник. h – параметри транзистора

Відомо, що статичні вхідні і вихідні характеристики транзисторів показують нелінійну залежність в них струмів і напруг. При малих рівнях вхідного сигналу для перетворення статичні характеристики в межах робочої ділянки можна вважати лінійними, а залежності між струмами і напругами в їх колах постійними. В більшості випадків режим роботи з малими сигналами характерний для підсилювальних каскадів. В режимі малого сигналу транзистор увімкнений до джерела живлення, для змінних складових струмів і напруг можна розглядати, як лінійний активний чотириполюсник (рис.14), на вхідних затискачах 1-1 якого діють напруга U1 і струми I1 , а на вихідних 2-2 – напруга U2 і струм I2 .

Рис.1. Транзистор як чотириполюсник

 

Транзистор вважається активним чотириполюсником, так як при під’єднані до нього джерела живлення, він може підсилювати потужність вхідного сигналу (трансформатор являється пасивним чотириполюсником).

Із теорії електричних кіл відомо, що зв’язок між струмами і напругами в чотириполюснику може бути представлений двома функціональними залежностями, в яких у якості аргументів можна вибрати будь-які із чотирьох величин: I1, I2 , U1, U2. Для опису транзистора, як чотириполюсника практично використовують дві функціональні залежності, в кожній з яких напруга і струм зв’язані своїми коефіцієнтами, що являються параметрами транзистора.

Система h-параметрів

В цій системі в якості незалежних змінних приймають струм I1 і напругу U2, а напруга U1 і струм I2 – їх функціями, тобто:

(41)

 

Диференціюючи величини за дістанемо таку систему рівнянь:

 

Введемо позначення частинних похідних:

 

Тоді система (2) матиме вигляд:

 

(43)

 

Якщо замінити диференціали функцій незначними приростами амплітудних значень струмів ( ) та напруг ( ), то отримаємо:

 

(44)

 

Постійні коефіцієнти h11 , h12 , h21 , h22 даної системи рівнянь називаються h – параметрами транзистора. Їх можна визначати експериментальним шляхом, створюючи для змінної складової струму режим холостого ходу на вході і режим короткого замикання на виході транзистора як чотириполюсника. Кожен із h – параметрів має відповідний фізичний смисл.

А) Режим короткого замикання на виході (ΔU2 = 0, U2 = const)

із (1) визначаємоh11 і h12.

· Вхідний опір транзистора при короткому замиканні на виході

· Коефіцієнт передачі струму (коефіцієнт підсилення за струмом), показує підсилення за струмом без навантаження

Б) Режим холостого ходу на вході (ΔI1 = 0, I1 = const)

із рівнянням (4) визначають h12 і h22.

· Коефіцієнт зворотного зв’язку за напругою характеризує ступінь впливу вихідної напруги на режим вхідного кола транзистора

· Вихідна провідність

Значення h – параметрів наводиться у довідникових матеріалах на транзистори. Залежно від схеми вмикання транзистора h – параметри мають різні значення. Тому вони позначаються відповідно літерою в індексі (наприклад , для схеми з СЕ – , з СБ – і т. д.).

Існує зв'язок між фізичними та h – параметрами, а саме:

Для схеми з СЕ: Для схеми з СБ:

 

8.3. Визначення h - параметрів транзистора за статичними характеристиками.

В довідниках вказують переважно значення h – параметрів в типовому режимі. Для вибраного режиму – параметри визначають з сім'ї статичних вихідних і вхідних характеристик транзисторів, користуючись графо – аналітичним методом.

Для будь – якої схеми ввімкнення транзистора величини , – визначають за вхідними характеристиками, а величини , за вихідними.

1) Визначення – параметрів для схеми з СЕ (рис. 15)

Рис.5. Визначення параметрів транзистора для схеми з СЕ

Користуючись вхідними і вихідними характеристиками неважко визначити значення h – параметрів транзистора для заданого робочого режиму. У сім’ї вхідних характеристик (рис.5,а) позначають робочу точку А. З цієї точки проводять прямі, паралельні осі абсцис і осі ординат, до перетину з другою характеристикою у точках В і С. З цього характеристичного трикутника дістають усі потрібні величини для визначення h11е і h12е. Відрізок АВ є приростом напруги бази [ В ], а відрізок АС – приростом струму бази [ мА]. Приріст напруги колектора визначають, як різницю напруг, при яких знімалися характеристики [ В ].

Тоді

· Вхідний опір транзистора:

· Коефіцієнт зворотного зв’язку:

Параметри h e і h e визначають за вихідними характеристиками транзистора (рис.5,б) для цієї самої точки А. Для цього на сім’ї вихідних характеристик визначають точку , що відповідає заданому вхідному режиму. Проводять з точки вертикальну пряму до перетину з наступною характеристикою, знаходять приріст струму колектора при (відрізок АС) зумовлений приростом струму бази

· Коефіцієнт підсилення за струмом:

 

· Для визначення параметра з точки А’ проводимо пряму, паралельно осі абсцис, такої довжини, щоб можна було визначити зручний для вимірювання приріст . Будують трикутник . Тоді

 

2) Визначення h – параметрів для схеми з СБ (рис.16)

 

Рис.16. Визначення – параметрів транзистора

 

Основні параметри схеми легко визначити експериментально, а також графічним шляхом по статичних характеристиках транзистора.

На вхідних характеристиках (Рис.6,а) будують характеристичний прямокутник АВС, із якого знаходимо:

· Вхідний опір транзистора :

 

 

· Із цього ж трикутника визначаємо коефіцієнт зворотного зв’язку:

 

 

 

Параметри h21б і h22б визначають за вихідними характеристиками (Рис.6,б). Для цього на сім’ї вихідних характеристик визначають точку А, що відповідає заданому вхідному режиму. Проводять з точки А вертикальну пряму до перетину із сусідньою характеристикою, знаходять приріст струму колектора при Uкб = const (відрізок АВ ) зумовлений приростом струму емітера .

· Коефіцієнт передачі струму:

 

 

Будуємо характеристичний трикутник BNK і визначаємо

· Вихідну провідність:

 

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.