2.2.5. Эквивалентная схема замещения транзистора

Для усилительного режима, когда U_эб > 0, а U_кб < 0, схема замещения (см. рис. 2.32) выглядит так, как показано на рис. 2.40. Такая схема удобна для расчета усилителя, когда на вход приходят большие сигналы (например, электронный ключ). В усилителях U_эб и U_кб изменяются незначительно и в этих пределах можно диод заменить дифференциальным сопротивлением эмиттера, равным в точке покоя. При таких изменениях можно считать, что I_ко = 0. Следовательно, для малосигнальных параметров схему можно линеаризировать, т.е. использовать схему замещения транзистора для малых сигналов (рис. 2.41). В этой схеме включено дифференциальное сопротивление коллектора , учитывающее модуляцию базы, и С_к, С_э, учитывающие барьерную емкость коллекторного перехода и диффузионную емкость эмиттерного перехода. Тогда схема замещения выглядит так, как показано на рис. 2.41.

В схеме замещения: – коэффициент передачи тока эмиттера; – дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода; – дифференциальное сопротивление коллекторного перехода, учитывающее модуляцию базы; – коэффициент внутренней обратной связи по напряжению, учитывающий влияние U_к на U_э; r_б – объемное сопротивление базы, зависит от геометрии базы и при расчетах принимается равной 40–240 Ом; С_к – барьерная емкость, ; С_э – диффузионная емкость, (см. лекцию № 4); и – эквивалентные генераторы тока и ЭДС.

Для схемы с общим эмиттером малосигнальная схема замещения представлена на рис. 2.42.

В этой схеме замещения r_б, r_э и С_э имеют те же значения, что и в схеме с ОБ, а дифференциальное сопротивление и барьерная емкость могут быть рассчитаны по приведенным формулам:

,

.

Лекция № 11

2.2.6. Представление транзистора в виде четырехполюсника

При анализе и расчете некоторых электронных схем удобно представить транзистор в виде четырехполюсника, т.е. какой-то схемы, которая имеет два входных полюса и два выходных, а внутреннее содержание и соединение этой схемы неизвестно (рис. 2.43). При этом, подключив амперметры и вольтметры к внешним зажимам (полюсам), мы можем измерить реакцию этой схемы на изменение двух выбранных параметров из четырех (два тока и два напряжения). В зависимости от того, какие величины выбрать за независимые переменные, можно составить шесть пар дифференциальных уравнений, а, следовательно, получить шесть различных систем параметров.

В транзисторной практике нашла наибольшее применение так называемая система h-параметров, когда за независимые переменные приняты ток I₁ и напряжение U₂. В этом случае переменными (функцией) является величины U₁ = F(I₁, U₂) и I₁ = F(I₁, U₂). Полная производная от двух переменных может быть найдена как сумма частных производных

,

.

Коэффициенты при производных и получили названия h-параметров. Тогда эти уравнения можно записать в таком виде