5. Статические характеристики биполярных транзисторов, h- параметры, схемы замещения транзисторов.

Параметры транзисторов являются величинами, характеризующими их свойства. Все параметры можно разделить на собственные (первичные) и вторичные.

Собственные параметры характеризуют свойства самого транзистора независимо от схемы его включения. К ним относятся: rэ – сопротивление эмиттера, rк – сопротивление коллектора, rб – сопротивление базы. Значения сопротивлений рассматриваются по отношению к переменной составляющей. С учетом этих параметров транзистор, включенный по схеме с ОЭ, может быть представлен эквивалентной схемой.

Схема замещения:

С татическими характеристиками транзисторов называют графики, выражающие функциональную зависимость между токами и напряжениями транзистора.

С татическими характеристиками являются статический коэффициент передачи тока эмиттера α и тока базы β.

С точки зрения системы вторичных параметров транзистор рассматривают как некоторый четырехполюсник со следующей схемой замещения.

Эквивалентная схема с h-параметрами:

1) Входное сопротивление при коротко замкнутом выходе при , к.з. на выходе

……………….по переменному току,

2)Коэффициент обратной связи по напряжению при х.х. на входе, . Этот коэффициент показывает, какая доля выходного переменного напряжения передается на вход транзистора вследствие отрицательной обратной связи в нем.

3) Усиление тока при к.з. на выходе по переменному току , при , .

Показывает коэффициент усиления переменного тока транзистором в режиме работы без нагрузки.

4) Выходная проводимость при х.х. на входе , при , – часто используют выходное сопротивление.

Представляет собой внутреннюю проводимость для переменного тока между выходными зажимами транзистора.

6. Транзисторный источник тока. Транзисторный источник тока с заземленной нагрузкой. Недостатки.

Т ранзисторный источник тока

Работает следующим образом: напряжение на базе Uб> 0,6 В поддерживает эмиттерный переход в открытом состоянии: Uэ = Uб - 0,6 В. В связи с этим Iэ = Uэ/Rэ = (Uэ - 0,6/Rэ). Так как Iэ ≈ Iк, то Iк≅ (Uб - 0,6 В)/Rэ независимо от напряжения Uк до тех пор, пока транзистор не перейдет в режим насыщения (Uк>Uэ + 0.2 В).

Источник тока с заземленной нагрузкой

И сточник тока передает в нагрузку постоянный ток только до определенного конечного напряжения на нагрузке. В противном случае источник тока был бы способен генерировать бесконечную мощность. Диапазон выходного напряжения, в котором источник тока ведет себя как следует, называется рабочим диапазоном

Используются:

1. для задания неизменных режимов работы транзисторных каскадов, особенно в ОУ;

2. в качестве эмиттерной нагрузки дифференциальных каскадов с целью их симметрирования;

3. в качестве коллекторной нагрузки каскада с общим эмиттером (с целью увеличения коэффициента усиления).

При заданном I_к, U_бэ базы – эмиттер и h₂₁ эмиттер несколько изменяются при изменении U_кэ.Кроме того, они зависят от температуры F(t).

ΔU_бэ=-0.001ΔU_кэ – эффект Эрли.

Недостатки источников тока:

При заданном I коллектора Uбэ и коэффициент h21 несколько изменяются при изменении U коллектор-эмиттер. Изменение Uбэ, связанное с изменением Uнагр, вызывает изменение Iвых , так как Uэ (а следовательно, и Iэ ) изменяется, даже если Uб фиксировано. Изменение значения коэффициента h21 приводит к небольшим изменениям выходного Iк при фиксированном Iэ, так как Iк = Iэ - Iб; кроме того, немного изменяется Uб в связи с возможным изменением сопротивления источника смешения, обусловленного изменениями коэффициента h21э (а следовательно, и тока базы). Все эти изменения приводят к тому, что источник тока работает хуже, чем идеальный: выходной ток немного зависит от U и, следовательно, его сопротивление не бесконечно.

Uбэ и коэффициент h21э зависят от температуры. Поэтому, при изменении температуры возникает дрейф Iвых. Кроме того, температура перехода изменяется при изменении Uнагр (в связи с изменением мощности, рассеиваемой транзистором) и приводит к тому, что источник работает не как идеальный.

7. Схема расщепления фазы (фазоинвертор) с единичным коэффициентом усиления. Применение.

I к = 1mА;

r_э0 = φ_T/ Iк = 25 Ом;

Ku = Rк/(Rэ + r_э0) ≈ Rк/Rэ = 1.

Может использоваться в двухтактных усилителях.