63.Работа бт с нагрузкой. Коэффициенты усиления по напряжению, по току, по мощности.

Одним из важнейших применений биполярного транзистора является усиление колебаний. На вход транзистора подаётся маломощный управляющий сигнал. Под действием входного переменного сигнала изменяются входной и выходной токи транзистора. Транзистор может быть включен по одной из схем с ОБ, ОЭ, ОК, поэтому схему усилителя можно рассмотреть в обобщенном виде

Во входной цепи действует источник переменного напряжения U_вх, которое необходимо усилить. В выходной цепи включается нагрузка R. Обозначим амплитуду выходного напряжения U_вых, Подразумевается, что за счет постоянных напряжений на электродах транзистор работает в активном режиме. Процесс усиления состоит в преобразовании энергии источника питания в энергию переменного тока. Транзистор под действием напряжения (или тока) входного сигнала управляет током источника питания. Величина и форма управляемого тока зависят от амплитуды и формы входного сигнала, а также от выбранного режима работы транзистора.

Основными параметрами, характеризующими режим усиления, являются:

- коэффициент усиления по току K_I=I_{m вых}/I_{m вх}

- коэффициент усиления по напряжению K_U=U_{m вых}/U_{m вх}

- выходная мощность P_вых=Р_R=1/2I_{m вых}*U_{m вых}

- коэффициент усиления по мощности K_P=P_вых/P_вх=К_IK_U

- входное сопротивление R_вх=U_{m вх}/Im вх

- выходное сопротивление Rвых=Um вых.х.х./Im вых.к.з.

где – Umвых.х.х- выходное напряжение в режиме холостого хода; Imвых к.з. - выходной ток в режиме короткого замыкания.

Найдем выражения указанных параметров через h-параметры. Используя уравнения h-параметров, запишем

Из этих уравнений находим K_I=h₂₁/(1+h_22hR)

Обычно h₂₂<<1, поэтому K_I≈h₂₁, получим K_U=h₂₁/(h₁₂*h₂₁-h₁₁*(h₂₂+1/R))

Учитывая, что h₂₂<<1/R и h₁₂*h₂₁<<h₁₁/R, получим K_U=-h₂₁²/h₁₁*R

K_P=K_I*K_U=-(h₂₁²/h₁₁)*R