Эквивалентная схема биполярного транзистора в виде четырехполюсника

Эквивалентная схема биполярного транзистора, приведенная на рис. 5, неудобна для практического использования, поскольку не включает в себя параметры транзистора, определяющие коэффициент усиления и коэффициент передачи. Для включения этих параметров используется эквивалентная схема в виде четырехполюсника.

Рис. 6. Четырехполюсник и переменные на его зажимах эквивалентные биполярному транзистору

Из четырех переменных, описывающих характеристики четырех-полюсника i₁, i₂, u₁, u₂, любые две могут быть выбраны в качестве не-зависимых переменных, а две другие – в качестве зависимых перемен-ных. Допустим, что в качестве независимых переменных выбираются токи i₁, i₂, тогда значения напряжений на зажимах четырехполюсника запишутся:

(30)

Представим выражения для напряжений u1 и u2 в виде разложе-ния в ряд Тейлора в точке i₁=I₁, i₂=I₂:

. (31)

. (32)

Пренебрегая производными высших порядков, эти выражения мо-гут быть записаны:

(33)

где обозначены величины:

, (34)

, (35)

, (36)

, (37)

а величины:

(38)

являются характеристиками транзистора. Системе уравнений (33) со-ответствует эквивалентная схема:

Рис. 7. Эквивалентная схема четырехполюсника с сосредоточенными элементами

Данная схема четырехполюсника включает два зависимых экви-валентных источника напряжения и .

Т-образная эквивалентная схема четырехполюсника

Приведенная выше эквивалентная схема четырехполюсника яв-ляется неудобной, так как содержит два зависимых источника напря-жения.

Для получения эквивалентной схемы с одним зависимым источ-ником напряжения воспользуемся уравнениями четырехполюсника, в каждом из которых прибавим и вычтем и :

(39)

Сделав преобразования, получим:

(40)

Этой системе уравнений соответствует следующая эквивалентная схема:

Рис. 8. Т-образная схема четырехполюсника с эквивалентным источником напряжения

На этой схеме величина соответствует эквивалентно-му источнику напряжения.

В некоторых случаях бывает удобно использовать схему четырех-полюсника не с эквивалентным источником напряжения, а с эквива-лентным источником тока.

Рис. 9. Т-образная схема четырехполюсника с эквивалентным источником тока

Если обозначить:

, (41)

тогда величина будет являться эквивалентным источником тока.