3 Определение h - параметров биполярного транзистора при включении его в схеме с общей базой

3.1 Условие задачи

Даны входные и выходные статические характеристики биполярного транзистора в схеме с общей базой (рисунок 3.1). Необходимо:

1) нарисовать схему для снятия статических характеристик транзистора при включении его с общей базой, определив пределы измерения приборов и указав направления токов в транзисторе;

2) определить h-параметры транзистора.

Известно, что рабочая точка транзистора соответствует на входных характеристиках точке А при I_Э = (40 · N) мА и U_К = (40+N) B (где N - номер варианта).

3.2 Пример решения задачи

Решим задачу при N = 30. Перерисуем рисунок 3.1 применительно к данному варианту.

Найдем на характеристиках рабочую точку транзистора А. Для N=30 ток I_Э = 1200 мА, а напряжение U_К = 70 В. По этим данным строим точку на входных и выходных характеристиках.

1. Нарисуем схему для снятия статических характеристик тран­зистора (рисунок 3.3). В этой схеме прибор РА1 – амперметр, измеряющий входной ток, должен иметь предел измерения не менее 2400 мА. Прибор РV1 – вольтметр, измеряющий входное напряжение, с пределом не менее 1 В. Прибор РV2 – вольтметр, измеряющий выходное напряжение, с пределом не менее 90 В. Прибор РА2 – амперметр, измеряющий выходной ток, с пределом измерения не менее 2400 мА.

Рисунок 3.3 – Схема для снятия статических характеристик биполярного транзистора в схеме с общей базой

Рисунок 3.1 – Входные (а) и выходные (б) статические характеристики биполярного транзистора

Рисунок 3.2 – Входные (а) и выходные (б) статические характеристики биполярного транзистора

Рисунок 3.3 – Характеристический треугольник для определения параметра h₂₂

2. Определим h-параметры.

Как известно, параметр h₁₁ есть входное сопротивление. Он равен

(3.1)

Для его определения на входной характеристике, на которой расположена рабочая точка А, построим характеристический треугольник АВС. Проекции его катетов на оси напряжений и токов дадут нам соответственно величины U′_ЭБ и I′_Э.

h₁₁= (0,54–0,48) / ((1800–1200)·10^-3) = 0,1 Oм.

Параметр h₁₂ есть коэффициент обратной связи по напряжению. Он равен

(3.2)

Для его определения на входных характеристиках через рабочую точку А проводится прямая параллельная оси напряжений так, чтобы она пересекла соседнюю входную характеристику, например в т. D. Проекция отрезка AD на ось напряжений есть U′′_ЭБ, а модуль разности значений U_K, при которых сняты эти две входные характеристики, есть U′_K.

h₁₂ = (0,68–0,48) / (70–50) = 0,01.

Величина обратная h₁₂ есть коэффициент усиления по напряжению.

Параметр h₂₁ есть коэффициент усиления по току. Он равен

(3.3)

Для его определения на выходных характеристиках через рабочую точку А проводится прямая параллельная оси токов так, чтобы она пересекла соседнюю выходную характеристику, например в т. Е. Проекция отрезка AЕ на ось токов есть I′_K, а модуль разности значений I_Э, при которых сняты эти две выходные характеристики, есть I′′_Э .

h₂₁ = (1680–1120) / (1800–1200) = 0,933.

Параметр h₂₂ есть выходная проводимость. Он равен

(3.4)

Для его определения на выходной характеристике, на которой расположена рабочая точка А, построим характеристический треугольник АFG. Проекции его катетов на оси напряжений и токов дадут нам соответственно величины U′′_K и I′′_К.

h₂₂ = (1120–1095)·10^-3 / (90–50) = 0,000625 Cим.

Обратная величина h₂₂ есть выходное сопротивление.