Параметры транзистора – четырёхполюсника.

Для описания свойств биполярных транзисторов широко применяются дифференциальные параметры- величины, связывающие малые приращения токов и напряжений в приборе.

Условия малости вводятся ввиду того, что входные и выходные характеристики транзистора нелинейны и параметры транзистора зависят от режима его работы по постоянному току. Для небольших приращений напряжений и токов транзистор можно представить как линейный активный четырёхполюсник (рис. 2.7). Связь между входными (Ú₁, Í₁) и выходными (Ú₂, Í₂) токами и напряжениями четырёхполюсника выражается системой двух уравнений.

1 1 2 2

Рис. 2.7. Представление транзистора как четырёхполюсника.

Выбрав две из входящих в эту систему переменных за независимые, находим две других. Наиболее часто для транзистора как четырёхполюсника в качестве независимых переменных принимают приращения входного тока Í₁ и выходного напряжения Ú₂, а приращение входного напряжения Ú₁ и выходного тока Í₂ выражают с помощью так называемых h-параметров.

Ú1 = h11 Í1 + h12 Ú2 Í2 = h21 Í1 + h22 Ú2

Физический смысл h-параметров становится ясным, если в уравнениях четырёхполюсника поочерёдно полагать Í₁ = 0 (холостой ход на входе) и Ú₂ = 0 (короткое замыкание на выходе). Тогда h-параметры транзистора можно определить следующим образом:

при Ú2 = 0 при Í1 = 0 при Ú2 = 0 при Í1 = 0

Входное сопротивление транзистора при короткозамкнутом (по переменному току) выходе Коэффициент обратной связи по напряжению при разомкнутом (по переменному току) входе Коэффициент передачи тока при короткозамкнутом (по переменному току) выходе Выходная проводимость при разомкнутом (по переменному току) входе.

Систему h-параметров обычно используют на низких частотах, когда пренебрежимо малы ёмкостные составляющие токов. При этом необходимые для измерения параметров режимы короткого замыкания и холостого хода для переменной составляющей могут быть осуществлены на этих частотах довольно просто.

Низкочастотные значения h-параметров можно найти с помощью входных и выходных характеристик. Пример их определения для схемы с ОЭ показан на рис. 2.8

Параметры входной цепи h₁₁ и h₁₂ определяют по входным характеристикам транзистора. В выбранной или заранее заданной рабочей точке А задают приращение тока базы I_б при постоянном напряжении коллектора U_кэ1 и находят получающееся при этом приращение напряжения базы U_бэ. Тогда входное сопротивление транзистора:

при

Затем при постоянном токе базы I_б2 задают приращения напряжения коллектора U_кэ = U_кэ2 – U_кэ1 и определяют получающееся приращение напряжения базы U_бэ.

Тогда коэффициент обратной связи по напряжению:

	при
I Uкэ2 Uкэ1 Iк б Uкэ=0 Iб3 > Iб2 > Iб1 Iб3 Iб Iб2 Iб2 I'к А Uкэ2 > Uкэ1 Iб1 А Iк Iб=0 Uэб Uкэ1 Uкэ2 Uкэ Uбэ Uкэ a) б)

Рис. 2.8. Определение h-параметров по характеристикам транзисторов.

Параметры h₂₁ и h₂₂ определяются по выходным характеристикам транзистора. В рабочей точке А, в которой требуется определить параметры при постоянном токе базы I_б2, задают приращение коллекторного напряжения U_кэ = U_кэ2 – U_кэ1 и находят получающееся при этом приращение тока коллектора I'_к.

Выходная проводимость транзистора

при

Далее при постоянном напряжении коллектора задают приращение тока базы I_б = I_б2 – I_б1 и определяют получающееся при этом приращение тока коллектора I_к. Тогда коэффициент передачи тока базы:

при

Аналогично определяются h-параметры по соответствующим характеристикам для схемы с ОБ. Они имеют обозначения h_11б, h_12б, h_21б, h_22б .