2 Определение h-параметров биполярных транзисторов

Задаем режим работы транзистора по постоянному току (задаем положение исходной рабочей точки)

Iба=20мА Uкэо=5В

Параметры h11э и h12э определяют по входным статистическим характеристикам(Рисунок 2.1). Для того что бы нанести положение ИРТ возьмем характеристику Uкэ=5В и на ней отметим точку соответствующую Iб=20мА. После этого можем для ИРТ найти

Uбэо=0.44В

Рисунок 2.1-Определение параметров h11э

Определение параметров h11э

Для выполнения условий Uкэ=const выбираем две точки на характеристики Uкэ=5В рядом с ИРТ(Рисунок 2.1)

Для точки А: Uбэа=0.6В Iба=40мА Uкэа=5В

Для точки В: Uбэв=0.18В Iбв=0мА Uкэв=5В

Для ИРТ: Uбэо=0.44В Iбо=18мА Uкэо=5В

Как видно для всех трех точек выполняется равенство Uкэ=5В=const по графикам (Рисунок2.1) определяем приращение точками А и В находим параметры h11э:

h11э= (Uбэа-Uбэв)/(Iба-Iбв)=(0.6В-0.18В)/(40мА-0мА)=0.015Ом

Определение параметров h12э

Для выполнения условий Iб=const на характеристике Uкэ=0В выбираем точку С для которой Iб=20мА.(Рисунок 2.2 ).

Для точки С: Uбэс= 0.25В Uкэс=0В Iбс=20мА

Для ИРТ: Uбэо=0.44В Uкэо=5В Iбо=20мА

Рисунок 2.2 – Определение параметра h12э

Как видно для этих двух точек выполняется условие Iб=20мА=const. По графикам находим (Рисунок2.2) определяем приращение между точками С и ИРТ находим параметры h12э:

h12э= (Uбэо-Uбэс)/(Uкэо-Uкэс)=(0.44В-0.25В)/(5В-0В)=0.038Ом

Параметры h21э и h22э определяют по выходным статистическим вольт-амперным характеристикам (Рисунок 2.3).Для того чтобы найти положение ИРТ : Iбо=20мА Uкэо=5Ввыходную характеристику при Iб=20мА и на ней отметим точку соответствующую Uкэо=5В. После этого для заданной ИРТ найдем : Iко=1200мА

Рисунок 2.3-определение параметров h21э

Определение параметров h21э

Для выполнения условий Uкэ=const выберем две точки т.Д и т.Е выше и ниже ИРТ на характеристиках Iб=25 мА и Iб=15мА для которых Uкэ=5В (Рисунок 2.3)

Для точки Д: Iкд=1.5А Iбд=25мА Uкд=5В

Для точки Е: Iке=1А I бе=15 мА Uке=5В

Для ИРТ: Iко=1.2А Iбо=20 мА Uко=5В

Как видно для этох трех точек выполняется условие Uкэ=5В=const. По графикам (Рисунок2.3) определяем приращение между точками Д и Е находим параметры h21э:

h21э= (Iкд-Iке)/(Iбд-Iбе)=(1500мА-1000мА)/(25мА-15мА)=50

Определение параметров h22э

Для выполнения условия Iб=const выбераем на характеристике Iб=20мА две точки F и G (Рисунок2.4)

Для точки G: Iкg=1.3А Uкэg=7В Iбg=20мА

Для точки F: Iкf=1.1А Uкэf=3В Iбf=20мА

Для ИРТ: Iко=1.2А Uкэо=5В Iбо=20мА

Рисунок 2.4-определение параметра h22э

Как видно для этих точек выполняется следующие условия Iб=20мА=const. По графикам (Рисунок2.4) определяем приращение между точками G и F находим параметры h22э:

h22э= (Iкg-Iкf)/(Uкэg-Uкэf)=(1.3А-1.1А)/(7В-3В)=0.05См

Отметим важную особенность что приращение токов и напряжений при определении различных параметров находятся при разных условиях и поэтому не равны между собой . Например при расчете h21э и h22э используется приращение тока коллектора Однако в первом случае оно определяется при Uкэ=сonst а во втором при Iб=const как было показано ранее

Как уже отмечалось значение всех параметров транзистора зависит от режима работы транзистора(заданного положения ИРТ). Проиллюстрируем это на примере для двух различных режимов работ (Рисунок 2.5).

Рисунок 2.5- расчет параметров для двух различных режимов работ

Для ИРТ1: Iко=0.5А Iбо=5 мА Uкэо=10В Iка=0.8А Iкв=0.1А Iба=0мА Iбв=10мА

h21э= (0.8А-0.1А)/(0мА-10мА)=70

Для ИРТ2 : Iко=1А Iбо=15 мА Uкэо=5В Iкс=1.3А Iкд=0.7А Iбс=20мА Iбд=10мА

h21э= (1.3А-0.7А)/(20мА-10мА)=60

Кроме того значения h параметров зависят от температуры так как при изменении температуры происходит смещение вольт-амперной характеристики.