15. Малосигнальные т-образные эквивалентные схемы биполярного транзистора в физических параметрах.

На рис. 4.13, 4.14 представлены два наиболее простых способа построения физических эквивалентных схем биполярного транзистора. В схеме на рис. 4.13 усилительные свойства транзистора моделируются включением в коллекторную цепь идеализированного источника тока, а в схеме на рис. 4.14 — источника напряжения.

При изображении физических эквивалентных схем положительные направления переменных токов и напряжений стараются принимать совпадающими с реальными постоянными токами и напряжениями на соответствующих электродах транзистора (полного совпадения обычно не получается).

В случае рассмотрения какой-либо конкретной схемы включения биполярного транзистора один из его электродов является общим для входа и выхода схемы, а выбор варианта (с источником тока или с источником напряжения) эквивалентной схемы производится с учетом удобства вычислений и анализа модели.

16. Малосигнальные эквивалентные схемы биполярного транзистора в h-параметрах.

Такой линейный активный четырехполюсник можно описать различными способами и представить схемами замещения.

Для биполярного транзистора удобными системами являются системы h - и у - параметров. Уравнения линейного четырехполюсника в системе h - параметров имеют вид:

а в системе у-параметров:

где индекс 1 соответствует входной переменной, индекс 2 - выходной, а значок означает малые изменения соответствующих переменных, при которых транзистор можно считать линейным элементом.

Таким образом, активный линейный четырехполюсник может быть представлен в виде схемы замещения, показанной на рис

Величины h -параметров четырехполюсника могут быть определены различными способами с помощью так называемых опытов холостого хода и короткого замыкания для переменных составляющих токов и напряжений. Так, опыт короткого замыкания на выходе ( u2 = 0) позволяет определить значения параметров h11 и h21 , а опыт короткого замыкания на входе ( i1 = 0) дает возможность определить значения параметров h12 и h22 . Для определения h - параметров могут быть также использованы физические схемы замещения транзисторов с известными параметрами, семейства их статических ВАХ в окрестности рабочей точки, а также эксперимент.

17.Связь h-параметров с физическими параметрами транзистора.

При любой схеме включения транзистор может быть представлен в виде активного четырехполюсника на входе которого действует напряжение u1 и протекает ток i1, а на выходе напряжение u2 и ток i2. Для транзисторов чаще всего используются h-параметры.

Система уравнений, показывающая связь напряжений и токов с h-параметрами, имеет вид: u 1 = h 11 i 1 + h 12 u 2 ,   i 2 = h 21 i 1 + h 22 u 2 . }

Физический смысл соответствующих коэффициентов следующий:

h11 - входное сопротивление при коротком замыкании на выходе ;

h12 - коэффициент ОС по напряжению при холостом ходе на входе;

h21 - коэффициент передачи тока при коротком замыкании на выходе;

h22 - выходная проводимость при холостом ходе на входе.

Как и при анализе физических эквивалентных схем, схемы замещения с активным четырехполюсником справедливы только для малых приращений токов и напряжений. Роль малых приращений могут играть малые гармонические токи и напряжения. Для переменных токов и напряжений все входные и выходные величины, а следовательно, и h-параметры величины комплексные, зависящие от частоты. Представление транзистора в виде активного четырехполюсника справедливо для любой схемы включения. Для схемы с ОБ h-параметрам приписывают индекс Б: h11Б, h12Б, h21Б и h22Б. Для схемы с ОЭ h-параметры обозначаются через h11Э, h12Э, h21Э и h22Э.

Значения одноименных h-параметров для различных схем включения различаются. Из сравнения физических эквивалентных схем и эквивалентных схем транзистора в h-параметрах можно найти соотношения для расчета h-параметров через параметры физических эквивалентных схем:

h 11Б = r вхБ = r Э + r Б (1−α) ; h 11Э = r вхЭ = r Б + r Э (1+β) ;

h 12Б ≈ r Б r К ; h 12Э ≈ r Э (1+β) r К ;

h 21Б ≈α ; h 21Э ≈β ; h 22Б ≈ 1 r К ; h 22Э ≈ 1 r К ∗ ≈ (1+β)rК .