физическая Т-образная эквивалентная схема
Схема включения транзистора ОБ
Ток эмиттера является управляющим,
ток коллектора – управляемым.
Iк = α·Iэ + Iкб + Uкб
о rк
|
|
|
|
|
rэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ск |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
rк |
|
|
К |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
rб |
|
|
|
|
|
|
|
|
α·Iэ |
|
|
|
Iк |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Uэб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uкб |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iкбо |
|
|
|
|||||||||||||||
|
Iб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
192
Вид транзистора КТ908А
Биполярные транзисторы
Эквивалентные схемы замещения транзисторов
3.11 Транзистор как линейный четырехполюсник Формальная модель
Недостаток физической схемы состоит в том, что r-параметры можно получить только теоретически, расчетным путем.
Модель применима при условии
-транзистор работает в линейном режиме,
-изменения токов и напряжений малы по амплитуде,
-нелинейные ВАХ можно заменить линейными.
194
Транзистор как линейный четырехполюсник
I1
U1
о о
о о
I2
U2
В зависимости от того, какие величины взять за независимые переменные , а какие за зависимые, может быть несколько моделей. И действительно известны и применяются системы в Y-параметрах, в R-параметрах. Наибольшее распространение получила система в h-параметрах.
195
Транзистор как линейный четырехполюсник
Наибольшее распространение получила система в h-параметрах (комбинированная система).
Рассмотрим систему уравнений. В общем виде уравнения системы нелинейные.
Учитывая введенные ранее ограничения, уравнения будем считать линейными.
U1 = ƒ (I1,U2)
I2 = ƒ (I1,U2)
ƒ – некоторая функция.
196
Представим четырехполюсник в виде системы линейных дифференциальных уравнений.
Полный дифференциал можем заменить частным дифференциалом. От частного дифференциала по
определению можно перейти к приращению ∆. От |
|
приращений согласно договоренностей перейдем к |
|
переменным токам и напряжениям малой амплитуды в |
|
частности синусоидальной формы. |
197 |
|
Введем параметры.
∆U1 ∆I1
∆U1 ∆U2
∆I2
∆I1
∆I2 ∆U2
=h11 [Ом]
=h12
=h21
=h22 [Сим]
Входное сопротивление.
Коэффициент внутренней обратной связи, безразмерный.
Коэффициент передачи по току
Выходная проводимость (Сименс), выходное сопротивление.
198
Запишем систему уравнений четырехполюсника
Примем, что токи и напряжения малой амплитуды переменного тока.
U1 = |
h11·I1 + h12·U2 |
I2 = |
h21·I1 + h22·U2 |
На основании системы уравнений составим электрическую схему четырехполюсника.
|
|
|
|
|
|
h11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h22 |
U2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h21·I1 |
|
|
|
||||||||||||||||
U1 |
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
h12·U2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
199
Упростим электрическую схему четырехполюсника
Напряжение генератора h12·U2 << U1.
Поэтому во многих случаях анализа схемы напряжением генератора можно пренебречь.
Сменим индексы токов и напряжений
Iвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iвых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвх |
h11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h21·I1 |
h22 Uвых |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200
Найдем связь между параметрами
Входное сопротивление четырехполюсника.
Rвх = |
Uвх |
= h11 |
Iвх = Iб |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
Iвх |
Uвх = Uбэ |
|
|
|
|||||||
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
h11 |
|
|
Iвх = Iб rб |
|
|
|
rэ |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Uвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rвх = rб + (В+1)·rэ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iэ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h11 = rб +(В+1)·rэ
По сопротивлению rэ течет ток эмиттера и базы. Ток эмиттера в (В+1) раз больше тока базы.
201