- •Радиотехнические сигналы
- •1.1. Классификация сигналов
- •1.2. Гармонические сигналы и их представление
- •1.3. Спектральное представление сигналов
- •2.1. Общие понятия и элементы теории электрических цепей
- •Основные электрические величины
- •Идеальные элементы цепей
- •Пассивные двухполюсники
- •Активные двухполюсники
- •Законы Кирхгофа
- •2.2 Методы анализа электрических цепей
- •2.2.1. Основы метода комплексных амплитуд
- •2.2.2. Комплексное сопротивление и комплексная проводимость
- •2.2.3. Методы составления уравнений состояния цепей
- •2.2.4. Элементы теории четырехполюсников
- •2.3. Частотные характеристики линейных цепей
- •3. Основы полупроводниковой электроники
- •3.1. Электрофизические свойства полупроводников
- •3.2. Электронно-дырочный переход
- •3.3. Диоды
- •3.4. Транзисторы
- •3.4.1. Биполярные транзисторы
- •3.4.2. Полевые транзисторы
- •3.4.2.1. Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом
- •3.4.2.2. Полевые транзисторы с индуцированным каналом
- •3.4.2.3. Полевые транзисторы со встроенным каналом
- •3.4.3. Дифференциальные параметры и эквивалентные
- •4. Усиление электрических сигналов
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Основные положения линейной теории усиления сигналов
- •4.2.1. Анализ режима покоя. Схемотехника усилительных цепей.
- •4.2.2. Анализ режима усиления
- •4.3. Частотные характеристики усилителя на резисторах
- •4.4. Избирательные усилители
- •4.1.1. Резонансный усилительный каскад с общим эмиттером
- •4.1.2. Каскады со связанными контурами
- •4.5. Обратные связи в электронных усилителях
- •4.6. Повторители напряжения
- •4.7. Усилители постоянного тока
- •4.8. Операционные усилители
- •4.9. Оконечные каскады усилителей мощности
- •5. Генерирование электрических колебаний
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Автогенераторы гармонических колебаний
- •5.2.2. Трехточечные lc – автогенераторы
- •6. Автогенераторы релаксационных колебаний
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Мультивибратор на биполярных транзисторах
- •6.3. Мультивибратор на операционном усилителе
- •7. Нелинейные и параметрические преобразования сигналов.
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Нелинейное резонансное усиление и умножение частоты
- •7.3. Модуляция сигналов
- •7.3.1. Амплитудная модуляция
- •7.3.2. Угловая модуляция
- •7.4. Детектирование сигналов
- •7.4.2. Детектирование сигналов с угловой модуляцией.
- •7.5. Преобразование частоты
- •7.6. Синхронное детектирование
- •7.7. Параметрическое усиление
- •8. Источники вторичного электропитания
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Выпрямители
- •8.2.1. Однополупериодный выпрямитель
- •8.2.2. Мостовой двухполупериодный выпрямитель.
- •8.3. Сглаживающие фильтры.
- •8.4. Стабилизаторы напряжения
- •9. Основы цифровой техники
- •9.1. Общие сведения о цифровой обработке сигналов
- •9.2. Цифровое представление информации. Цифровые коды
- •9.3. Основы алгебры логики
- •9.4. Логические элементы (лэ)
- •9.5. Представление логических переменных электрическими сигналами
- •9.6. Базовые логические элементы. Их классификация,
- •9.7. Классификация логических устройств
- •9.8. Комбинационные логические устройства (клу)
- •9.8.2. Логическое устройство неравнозначности (Исключающее или).
- •9.8.3. Логическое устройство равнозначности
- •9.8.4. Полусумматор одноразрядных двоичных чисел.
- •9.8.5. Сумматор одноразрядных двоичных чисел.
- •9.8.6. Сумматор одноразрядных десятичных чисел.
- •9.8.7. Преобразователи кодов
- •9.9. Последовательностные логические устройства (плу)
- •9.9.1. Триггеры
- •9.9.2. Счетчики.
- •9.9.3. Регистры.
- •9.10. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи
- •9.11. Запоминающие устройства
- •9.12. Примеры цифровых систем
- •9.12.1. Электронные часы
- •9.12.2. Микропроцессорные системы
- •10. Линейные цепи с распределенными
- •10.1. Общие сведения о длинной линии
- •10.2. Телеграфные уравнения
- •10.3. Длинная линия. Гармонический волновой процесс
- •10.3.1. Общее решение телеграфных уравнений
- •10.3.2. Прямые и обратные волны
- •10.3.3. Отражение волн в длинной линии
- •10.3.4. Интерференция прямых и обратных волн
- •10.3.5. Пример построения интерференционной картины
- •10.3.6. Входное сопротивление длинной линии
- •10.4. Комплексный коэффициент передачи и передаточная функция системы с длинной линией
- •10.4.1. Постановка задачи
- •10.4.2. Способ, основанный на представлении рассматриваемой системы совокупностью функциональных узлов
- •10.4.3. Способ, основанный на использовании граничных условий
- •10.5. Примеры практического применения длинных линий
3.4.3. Дифференциальные параметры и эквивалентные
схемы замещения транзисторов
Из статических вольт-амперных характеристик, связывающих постоянные напряжения и токи на входе и выходе следует, что биполярные и, в общем случае, полевые транзисторы являются нелинейными приборами. Однако, рассматривая переменные напряжения и токи малых амплитуд как малые приращения постоянных составляющих токов и напряжений, вводят дифференциальные (динамические) параметры транзисторов, которые устанавливают линейную связь между малыми изменениями токов и напряжений на входе и выходе транзисторов. В таком малосигнальном приближении транзистор можно представить в виде активного линейного четырехполюсника.
Например, рассматривая токи базы и коллектора биполярного транзистора как функции двух переменных ,:,, малые приращения этих токов можем записать, в соответствии с формулой разложения функции двух переменных в ряд Тейлора, в виде
(3.3)
Представив малые приращения напряжений и токов как комплексные амплитуды слабых гармонических сигналов, т.е. и, систему дифференциальных уравнений (3.3) запишем в- параметрах
(3.4)
Из сравнения систем уравнений (3.4) и (3.3) можно видеть, что комплексные проводимости являются динамическими (дифференциальными) параметрами, описывающие реакцию транзистора на воздействие переменными напряжениями.
Мы будем рассматривать работу транзисторных схем на достаточно низких частотах, поэтому динамические проводимости транзистора будем считать чисто активными
–входная проводимость;
–взаимная проводимость обратной передачи;
–крутизна (взаимная проводимость прямой передачи); –внутренняя проводимость.
С учетом того, что в транзисторе обратная передача практически отсутствует , система уравнений (3.4) примет вид
(3.5)
Система уравнений (3.5) формально описывает электрическое состояние биполярного транзистора при воздействии сигналами малой амплитуды, и ей можем поставить с соответствие эквивалентную схему (рис. 3.14). В связи с этим при анализе схем в линейном режиме усиления биполярный транзистор будем замещать его эквивалентной схемой, представленной на рис. 3.14.
Рис. 3.14. Формальная эквивалентная схема замещения биполярного транзистора в системе параметров
Электрическое состояние полевых транзисторов описывается системой уравнений, подобной системе (3.5)
(3.6)
Физический смысл динамических параметров полевых транзисторов такой же, как и для биполярного транзистора
–крутизна, –внутренняя проводимость, а так как в них ток затвора практически отсутствует , тои.
Как следует из системы уравнений (3.6), полевым транзисторам при воздействии сигналами малой амплитуды будем ставить с соответствие эквивалентную схему замещения, представленную на рис. 3.15.
Для описания схем на полевых транзисторах воспользуемся однотипной системой Y-параметров.
Рис. 3.15. Формальная эквивалентная схема замещения полевых транзисторов
в системе параметров
Использование этих дифференциальных параметров позволяет представить транзистор для переменных сигналов в виде эквивалентной схемы замещения. Применение эквивалентных схем замещения транзисторов позволяет использовать методы теории электрических цепей при анализе транзисторных схем, что значительно упрощает их анализ и инженерный расчет.