Параметры транзистора как четырехполюсника

Для переменных сигналов малой амплитуды, приводящих к незначительному изменению электрического режима в линейной части ВАХ, биполярный транзистор можно представить эквивалентным линейным четырехполюсником (рис. 9, а), где и(и) – входной (выходной) ток и напряжение транзистора. Существует несколько систем параметров четырехполюсников:Z, Y, H, A. Каждая система параметров имеет свои преимущества и недостатки. Применительно к биполярным транзисторам наибольшее распространение получила система h-параметров.

Система уравнений четырехполюсника с h-параметрами для синусоидального режима малого сигнала записывается следующим образом:

(8)

где – входное сопротивление транзистора при коротком замыкании на выходе,;– коэффициент обратной связи по напряжению при холостом ходе на входе,;– коэффициент усиления (передачи) тока при коротком замыкании на выходе,;– выходная проводимость при холостом ходе на входе,.

Эквивалентная схема транзистора как четырехполюсника с h-параметрами приведена на рис. 9, б.

a

б

Рис. 9

Одно из преимуществh-параметров заключается в возможности их непосредственного измерения. Для этого проводятся опыты холостого хода на входе () по переменной составляющей, например включением достаточно большой индуктивности в эту цепь без нарушения режима по постоянному току, и короткого замыкания на выходе () (также для переменных составляющих), например подключением к выходным зажимам емкости большого значения. Значенияh-параметров можно найти по статическим входным и выходным ВАХ.

Очевидно, что значения h-параметров в схемах ОБ и ОЭ различны. Приведем формулы, связывающие h-параметры схем ОБ и ОЭ, причем параметрам каждой схемы присвоим соответствующий индекс:

(9)

Анализ Т-образных эквивалентных схем транзистора позволяет найти связь h-параметров с электрическими параметрами этих схем. Для области частот сигнала, когда h-параметры являются вещественными числами, физические параметры транзистора по известным h-параметрам рассчитываются по формулам, приведеным в табл. 1, а h-параметры по заданным физическим параметрам – в табл. 2.

Таблица 1

Физический параметр	Схема включения транзистора
	с ОБ	с ОЭ
Сопротивление эмиттера,
Сопротивление базы,
Сопротивление коллектора,
Коэффициент передачи тока (ОБ),(ОЭ)

Таблица 2

h-параметр	Схема включения транзистора
	с ОБ	с ОЭ

2.5. Контрольные вопросы

1. Каковы структуры биполярных транзисторов? Укажите полярности напряжений на p-n-переходах в нормальном активном режиме.

2. Какие существуют режимы работы транзистора, какими полярностями напряжений на переходах они характеризуются?

3. Каковы способы включения биполярного транзистора?

4. Какие физические процессы происходят в транзисторе при работе в активном режиме?

5. Какие транзисторы называются бездрейфовыми, какие ‑ дрейфовыми?

6. Какова связь коллекторного тока с эмиттерным? Какова физическая природа коллекторного и базового токов?

7. Каковы входные и выходные ВАХ транзистора в схеме ОБ?

8. Каковы входные и выходные ВАХ транзистора в схеме ОЭ?

9. Какова связь коллекторного тока с базовым в схемах ОЭ и ОБ?

10. Как выглядит малосигнальная Т-образная эквивалентная схема транзистора с ОБ и ОЭ, каков физический смысл ее элементов?

11. Как зависят коэффициенты передачи тока итранзистора от частоты?

12. Какова эквивалентная схема транзистора как четырехполюсника? Какой вид имеет система уравнений транзистора с h-параметрами?

13. Как рассчитываются h-параметры транзистора по статическим ВАХ?

14. Как рассчитываются h-параметры транзистора по его Т-об­разной эквивалентной схеме?

15. Как связаны между собой h-параметры схем его включения с ОЭ и ОБ?

16. Какова связь h-параметров транзистора с физическими параметрами Т-образных эквивалентных схем?