Полупроводники

Рис. 3.6. Включение транзистора по схеме с общим эмиттером

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций

Основные	параметры, характеризующие			эту	схему	вклю-
ния, определим из выражений:								Iк
1. Коэффициент усиления по току:
	kI э = b = Iк =	Iк	,		(3.8)		Iб	E2
	Iб	Iэ - Iк
поделив в этом выражении числитель и знаменатель дроби на ток							E1
эмиттера Iэ , получим:

Iк

Iэ

Iэ

a

b =

=

.

(3.9)

Iэ - Iк

1- a

Iэ

Из (3.9) видно, что в схеме с общим эмиттером коэффициент усиления по току достаточно большой, так как a – величина, близкая к единице, и составляет десятки – сотни единиц.

2. Входное сопротивление транзистора в схеме с общим эмиттером:

R

=

E1

=

E1

,

(3.10)

вх э

Iб

Iэ - Iк

поделив в этом выражении числитель и знаменатель на ток эмиттера Iэ , получим:

E1

Rвх б

R

=

Iэ

=

.

(3.11)

вх э

Iэ - Iк

1 - a

Iэ

Отсюда следует, что Rвх э >>Rвх б , т.е. по

этому

параметру схема с

общим эмиттером значительно

превосходит схему с общей базой. Для схемы с общим эмиттером входное сопротивление лежит в диапазоне сотни Ом – единицы кОм.

3. Коэффициент усиления по напряжению:

k

=

Uвых

=

Iк Rн

=

Iк Rн

=

a

Rн

.

(3.12)

U э

Uвх

E1

Iб Rвх э

1 - a Rвх э

Подставляя сюда Rвх э из (3.10), получим:

k

=

a

Rн

= a

Rн

,

(3.13)

U э

1 - a Rвх э

Rвх б

т.е. коэффициент усиления по напряжению в этой схеме точно такой же, как и в схеме с общей базой – kU э = kU б , и составляет десятки – сотни единиц.

4. Коэффициент усиления по мощности:

			a2			R
	kP э = kI эkU э =					н	.	(3.14)
		1		- a Rвх б

Что значительно больше, чем в схеме с общей базой (сотни – десятки тысяч единиц).

3.3.3. Схема с общим коллектором

Исходя из принятых отличительных признаков схема включения транзистора с общим коллектором должна иметь вид (рис. 3.7, а). Однако в этом случае транзистор оказывается в инверсном включении, что нежелательно из-за ряда особенностей, отмеченных выше. Поэтому в схеме просто механически меняют местами выводы эмиттера и коллектора и получают нормальное включение транзистора (рис. 3.7, б). В этой схеме сопротивление нагрузки Rн включено во входную цепь; входным током яв-

ляется ток базы Iб ; выходным током является ток эмиттера Iэ = Iб + Iк .

51

	А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций
			Основные параметры этой схемы сле-
	Iк	Iк	дующие:
			1. Коэффициент усиления по току:
Iб	Iб	E2	k I к = g =	I э		=	I э	. (3.15)
	E2			I б			I э - I к
	E1
E1			Поделив		числитель			и	знаменатель
		Iэ
			этой дроби на ток эмиттера Iэ , получим:
			Iэ
			Iэ				1
Рис. 3.7. Включение транзистора по схеме с общим коллектором			g = Iэ - Iк		=	1 - a ,		(3.16)
			Iэ
т.е. коэффициент усиления по току в схеме с общим коллектором почти такой же, как в схеме с общим
эмиттером:		g » b .
	2. Входное сопротивление:

R	=	E1 + Iэ Rн	.	(3.17)
вх к		Iб

Преобразуя это выражение, получим:

	æ		E	ö
	ç		1	÷
		Iэ ç	Iэ	+ Rн ÷		Rвх б + Rн
R	=	è		ø	=		.	(3.18)
вх к		Iэ (1		- a)		1- a

Из (3.18) следует, что входное сопротивление в этой схеме включения оказывается наибольшим из всех рассмотренных схем (десятки – сотни кОм).

3. Коэффициент усиления по напряжению:

kU к =

I э Rн

.

(3.19)

Iб Rвх к

Преобразуем это выражение с учетом выражений (3.16) и (3.18):

kU к =

Rн

Rн

=

.

(3.20)

(1 - a)R

R

+ R

вх к

вх б

н

Поскольку Rвх б представляет собой очень малую величину,

то можно считать, что kU к »1, т.е. уси-

ления по напряжению в этой схеме нет.

4. Коэффициент усиления по мощности:

kP к

= kI к kU к =

1

Rн

,

(3.21)

- a

Rвх б + Rн

1

на практике он составляет десятки – сотни единиц.

Схему с общим коллектором часто называютэмиттерным повторителем, потому что, вопервых, нагрузка включена здесь в цепь эмиттера, а во-вторых, выходное напряжение в точности повторяет входное и по величине ( kU к »1) и по фазе.

В табл. 3.1 приведены диапазоны значений параметров схем включения биполярного транзистора.

52

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций

Таблица 3.1.

Параметры схем включения биполярного транзистора

Параметр	Схема с ОБ	Схема с ОЭ	Схема с ОК
Коэффициент усиления	Немного меньше	Десятки – сотни единиц	Десятки– сотни единиц
по току kI	единицы
Коэффициент усиления	Десятки –	Десятки – сотни единиц	Немного меньше единицы
по напряжению kU	сотни единиц
Коэффициент усиления	Десятки –	Сотни –	Десятки – сотни единиц
по мощности kP	сотни единиц	десятки тысяч единиц
Входное	Единицы –	Сотни Ом –	Десятки –
сопротивление Rвх	десятки Ом	единицы кОм	сотни кОм
Выходное	Сотни кОм –	Единицы –	Сотни Ом –
сопротивление Rвых	единицы МОм	десятки кОм	единицы кОм
Фазовый сдвиг	0o	180o	0o
между Uвых и Uвх

Выводы:

1. В отличие от схемы с общей базой схема с общим эмиттером наряду с усилением по напряжению даёт также усиление по току. Транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, усиливает ток базы в десятки - сотни раз. Усиление по напряжению в данной схеме остается таким же, как в схеме с общей базой. Поэтому усиление по мощности в схеме с общим эмиттером значительно больше, чем в схеме с общей базой.

2.Схема с общим эмиттером имеет более приемлемые значения входного и выходного сопротивлений - входное больше, а выходное сопротивление меньше, чем в схеме с общей базой.

3.Благодаря указанным преимуществам схема с общим эмиттером находит наибольшее применение на практике.

4.Схема с общей базой хоть и имеет меньшее усиление по мощности и имеет меньшее входное сопротивление, все же ее иногда применяют на практике, т.к. она имеет лучшие температурные свойства.

5.Схема с общим коллектором дает усиление по току и по мощности, но не дает усиления по напряжению.

6.Схему с общим коллектором очень часто применяют в качестве входного каскада усиления из-за его высокого входного сопротивления и способности не нагружать источник входного сигнала,

атакже данная схема имеет наименьшее выходное сопротивление.

3.4. Статические характеристики биполярного транзистора

Статическими характеристиками называются зависимости между входными и выходными токами и напряжениями транзистора при отсутствии нагрузки. Каждая из схем включения транзистора характеризуется четырьмя семействами статических характеристик:

1. Входные характеристики – это зависимость входного тока от входного напряжения при постоянстве напряжения на выходе:

Iвх = f (Uвх )	Uвых = const	.	(3.22)

2. Выходные характеристики – это зависимость выходного тока от выходного напряжения при фиксированном значении входного тока:

	Iвых = f (Uвых )			.	(3.23)
			Iвх = const
	3. Характеристики обратной связи по напряжению:
	Uвх = f (Uвых )	Iвх		.	(3.24)
				= const

53

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций

4. Характеристики передачи по току:

Iвых = f (Iвх )

= const

.

(3.25)

Uвых

Наиболее часто на практике используют входные и выходные характеристики, которые обычно

приводятся в справочной литературе и представляют собой усредненные зависимости большого числа

однотипных транзисторов. Две последние характеристики применяют реже ,ик тому же, они могут

быть построены из входных и выходных характеристик.

3.4.1. Статические характеристики для схемы с общей базой

1.

Семейство

входных статических характеристик(рис. 3.8)

представляет

собой

зависимость

Iэ = f (Uэб )

.

Uкб

= const

При Uкб = 0 входная характеристика представляет собой прямую ветвь вольт-амперной характе-

ристики

эмиттерного перехода. При Uкб < 0

данная характеристика смещается немного выше оси

абсцисс, т. к. при отсутствии

Iэ

Uкб = 0

входного

сигнала ( E1 = 0 )

ЭП

КП

U кб < 0

через запертый коллекторный

p

U кб > 0

переход

протекает

маленький

n

p

обратный

ток Iк0 ,

который

Э

К

создает на объемном сопро-

тивлении

базовой

области rб

-

Б

падение

напряжения,

прило-

rб

E2

женное

к

эмиттерному

пере-

+

ходу

в

прямом

направлении

+ -

U эб

(рис. 3.8, а). Это падение на-

пряжения

и

обусловливает

протекание через эмиттерный

Рис. 3.8. Входные характеристики схемы с общей базой

переход

маленького

прямого

тока и смещение вверх вход-

ной характеристики (рис. 3.8, б).

При Uкб > 0

коллекторный

переход смещается в

прямом

направлении, через

него

протекает

прямой ток, и следовательно падение напряжения на сопротивлении базыrб

изменит полярность на

противоположную, что вызовет при отсутствии входного сигнала протекание через эмиттерный пере-

ход маленького обратного тока и, следовательно, смещение входной характеристики вниз (рис. 3.8, б).

2.

Семейство выходных статических характеристик(рис. 3.9)

представляет

собой

зависимость

Iк = f (Uкб )

.

Iэ = const

Iк

Если

Iэ = 0 , то выходная

характеристика

Iэ5 > Iэ4

представляет собой обратную ветвь -вольт

амперной характеристики коллекторного пере-

Iэ4 > Iэ3

хода. При Iэ > 0 ток в коллекторной цепи будет

Iэ3 > Iэ2

протекать даже при отсутствии источника

кол-

лекторного питания ( E2 = 0 ) за счет экстракции

Iэ2 > Iэ1

инжектированных в базу носителей полем кол-

Iэ1 > 0

лекторного перехода. При увеличении напря-

Iэ = 0

жения Uкб

коллекторный

ток

практически не

меняется, т. к. количество инжектированных в

Режим отсечки

U кб

базу

носителей не меняется( Iэ = const ),

а воз-

Рис. 3.9. Выходные характеристики схемы с общей базой

растает только скорость их перемещения через

коллекторный

переход.

Чем

больше

уровень

54

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций

тока Iэ , тем больше и коллекторный ток Iк .

При изменении полярности Uкб на противоположную меняется и включение коллекторного пе-

рехода с обратного на прямое. Поэтому ток Iк

вначале очень быстро снижается до нуля, а затем изме-

няет свое направление на противоположное.

3.4.2. Статические характеристики для схе-

Iб

мы с общим эмиттером

U кэ = 0

U кэ1 U кэ1 > U кэ2

1. Семейство входных статических ха-

рактеристик представляет собой

зависимость

Iб = f (U бэ )

.

Вид

этих

характери-

Uкэ = const

стик показан на рис. 3.10.

При

Uкэ = 0

эта

характеристика

пред-

ставляет собой прямую ветвь вольт-амперной

характеристики эмиттерного перехода. При

этом

коллекторный

переход

оказывается

U бэ

включенным в прямом направлении на напря-

жение источника E1 (рис. 3.11, а).

Рис. 3.10. Входные характеристики схемы с общим эмиттером

При включении источника E2

(Uкэ < 0 )

характеристика пойдет несколько ниже предыдущей,

т.к. в случае Uбэ = 0 (рис. 3.11, б) источник E1

отсутствует и через коллекторный переход протекает

маленький обратный ток Iк0 под действием источника E2 , направление которого в базе противопо-

ложно

тому,

когда

включен

ЭП

КП

ЭП

КП

источник E1 .

p

p

включении E1

n

p

n

p

При

Э

К

Э

К

(U бэ > 0 )

этот

ток

будет

уменьшаться, т. к. в цепи его

Б

Б

протекания E1 и E2

будут

E1

включены

встречно, а

затем

+ -

E2 = 0

E2

он перейдет через ноль и бу-

+

-

дет возрастать в положитель-

ном направлении под дейст-

вием E1 . Однако в справоч-

Рис. 3.11. Схемы включения транзистора,

ной

литературе

этим

малым поясняющие особенность входных характеристик схемы с общим эмиттером

значением тока пренебрегают,

и входные характеристики представляют исходящими из начала координат.

3.

Выходные

статические

характеристики(рис.

3.12)

представляют

собой

зависимости

Iк = f (Uкэ

)

.

Iк

Iб

= const

Iб5 > Iб4

При

Iб = 0

эта

характеристика

пред-

ставляет

собой

обратную

ветвь

-

вольт

Iб4 > Iб3

амперной

характеристики коллекторного

пе-

Iб3 > Iб2

рехода.

При

Iб > 0

характеристики

имеют

Iб2 > Iб1

большую крутизну в области малых значений

Uкэ ,

т.к. при условии E2 < E1

(рис. 3.11, а),

Iб1 > 0

коллекторный переход включен в прямом

Iб = 0

направлении;

поэтому

сопротивление

его

незначительно

и

достаточно небольшого

из-

U кэ

менения

напряжения на нем,

чтобы

ток Iк

Рис. 3.12. Выходные характеристики схемы с общим эмиттером

изменился

значительно.

Более

того,

при

55

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций

Uкэ = 0

все

характеристики

кроме

начальной( Iб = 0 ), исходят

не

из

начала

координат,

ниже

(рис. 3.13), так как ток коллекторного перехода в этом случае является прямым и имеет направление

противоположное по отношению к обычному току коллектора.

Iк

Но этим маленьким смещением характеристик пре-

Iб > 0

небрегают и в справочниках представлены характеристи-

ки, исходящие из начала координат. При больших значе-

ниях Uкэ

характеристики идут значительно положе, так

как практически все носители, нжектированные из

эмиттера в базу, принимают участие в образовании кол-

лекторного тока и дальнейшее увеличениеUкэ

не при-

Iб = 0

водит

к

пропорциональному

росту

токаIк . Однако не-

большой наклон характеристики все же имеется,

так как

Uкэ

с увеличением Uкэ увеличивается ширина коллекторно-

го перехода, а ширина базовой области, с учетом ее и без

Рис. 3.13. Особенность выходных характеристик

того малой величины, уменьшается. Это приводит к

схемы с общим эмиттером

уменьшению числа рекомбинаций инжектированных в

базу носителей и, следовательно, к увеличению количества носителей, переброшенных в область кол-

лектора. Кроме того, по этой же причине несколько снижается базовый ток Iб , а поскольку характери-

стики снимаются при условии Iб = const , то при этом необходимо несколько увеличивать напряжение

Uбэ , что приводит к некоторому возрастанию тока эмиттера Iэ

и,

следовательно,

тока коллектора Iк .

Еще

одной

причиной

некоторого ростаIк является

то, что с

увеличением Uкэ

возрастает и та его

часть, которая приложена к эмиттерному переходу в прямом направлении. Это тоже приводит к неко-

торому увеличению тока эмиттера Iэ и, следовательно, тока коллектора Iк .

Статические характеристики транзистора, включенного по схеме с общим коллектором, анало-

гичны характеристикам транзистора с общим эмиттером.

Две оставшиеся статические характеристики – характеристика обратной связи по напряжению

(3.24) и характеристика передачи по току(3.25) могут быть построены для всех схем включения

транзистора из его входных и выходных характеристик. Пример такого построения для схемы с об-

щим эмиттером для транзистора КТ201Б представлен на рис. 3.14.

В

первом

квадранте

размещаются

выходные

статические

характеристики

транзистора

Iк

= f (Uкэ

)

.

В

третьем

квадранте

размещено

семейство

входных

характеристик

Iб = const

Iб

= f (Uбэ

)

, снятые для фиксированных значений напряженияUкэ ¹ 0 . В справочниках

Uкэ = const

чаще всего даются эти характеристики для значений Uкэ = 0 ,

Uкэ = 5 В. Тогда,

откладывая влево от

начала координат по оси абсцисс токи базыIб , можно построить характеристику передачи по току

Iк

= f (Iб

)

. Для этого из точки Uкэ = 5 В восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с

Uкэ = 5 В

выходными характеристиками (точки 1, 2, 3, 4, 5, 6), а затем проецируем эти точки до пересечения с

перпендикулярами, соответствующими базовым токам, при которых сняты выходные характеристики

( Iб = 0,06 ; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 мкА). По этим точкам пересечения и строим искомую характеристику

Iк

= f (Iб

)

.

Uкэ = 5 В

Аналогично для Uкэ = 2 В . А теперь можно построить характеристики обратной связи по на-

пряжению: Uбэ = f (Uкэ

)

. Для этого, задавая дискретные значения напряжений Uкэ

на оси

Iб

= const

абсцисс и восстанавливая из этих точек перпендикуляры, переносим точки пересечения с соответст-

вующими выходными характеристиками в четвертый квадрант, используя при этом в качестве пере-

56

		А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций
ходной характеристику Iк = f (Iб ) и			характеристику			входную Iб = f (Uбэ ). При			этом считаем,		что
при Uкэ > 5 В все входные характеристики идут настолько близко друг к другу,										что практически
сливаются с характеристикой при Uкэ = 5 В.
Характеристики управления										KT 201Б
(прямой передачи по току)					Iк , мА		Выходные характеристики
	U кэ = 5 В				40	6	0,5
	U кэ = 2 В					5	0,4
					30
						4		0,3
					20			0,2
						3
						2				0,1
					10	1				Iб = 0,06 мА
Iб , мА 0,8	0,6	0,5 0,4 0,3	0,2	0,1	0	4 5	8	12	14	U кэ , В
					0,2
					0,4
							Iб = 0,1 мА
U кэ = 0 В					0,6			0,2
U кэ = 2 В								0,3
								0,4
U кэ = 5 В					0,8			0,5
	Входные характеристики				U бэ , В	Характеристики обратной связи
							(обратного действия)
Рис. 3.14. Семейство статических характеристик биполярного транзистора

			3.5. Эквивалентные схемы транзистора
Реальный транзистор при расчете электронных схем можно представить в виде эквивалентной
схемы (рис. 3.15). Здесь оба электронно-дырочных перехода, эмиттерный и коллекторный, представ-
лены диодами VD1 и VD2 , а их взаимодействие учитывается генераторами токов, которые генери-
руют токи: aN I1	– в нормальном включении ( aN – коэффициент передачи транзистора в нормаль-
ном включении);	a1I1 – в инверсном включении ( a1 – коэффициент передачи по току в инверсном
включении). Собственные			сопротивления
различных областей транзистора учитыва-
ются сопротивлениями: rэ – сопротивле-
ние эмиттерной области, rб			– сопротивле-
ние базы, rк – сопротивление коллектора.
Рассмотренная	схема,	является		эквива-
лентной схемой транзистора по постоян-
ному току, так как не учитывает ряда фак-
торов, оказывающих существенное влия-
ние на переменную составляющую.				Рис. 3.15. Эквивалентная схема транзистора по постоянному току
				57

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций

Поскольку транзистор в большинстве случаев усиливает сигналы переменного тока,

в

этом

случае его эквивалентная схема будет несколько иной (рис. 3.16).

Здесь b = dIк

– динамиче-

dIэ Uк = const

ский

коэффициент

передачи

по ;

току

rэ =

dUэ

–

динамическое

со-

dIэ

Uк = const

противление эмиттера;

rк =

dUк

dIк Iэ

= const

– динамическое

сопротивление коллекто-

ра;

mэк

=

dUэ

–

динамический

dIк

Рис. 3.16. Эквивалентная схема транзистора по переменному току

Iэ = const

коэффициент

внутренней

обратной

связи

ление базы; Cк

– ёмкость коллекторного перехода.

по напряжению; rб – объемное сопротив-

3.6. Транзистор как линейный четырехполюсник

		Транзистор с его внутренними параметрами, определяемыми эквивалентной схемой, можно
представить в виде линейного четырехполюсника(рис. 3.17) – «черного ящика» с произвольной, но
неизменной структурой, которая определяет соответствующие зависимости между входными и выход-
ными параметрами (U1 , I1 , U 2 , I2 ).								В зависимости от того, какие из этих величин
		I1					I2	взять за независимые переменные, а какие – за за-
								висимые, линейный четырехполюсник можно опи-
	U1						U 2	сать шестью различными системами уравнений,
								однако наибольшее распространение получила сис-
								тема, где за независимые переменные принимаются
								входной ток I1	и выходное напряжениеU 2 , а за
Рис. 3.17. Схема четырехполюсника								зависимые – выходной ток I2 и входное напряже-
								ние U1 . Тогда	система	уравнений, связывающая
между собой зависимые и независимые переменные, выглядит так:
							U1 = h11I1 + h12U2 .			(3.26)
							I2 = h21I1 + h22U2
		Физический смысл коэффициентов h11 , h12 , h21 , h22 , называемых h-параметрами, установим
следующим образом.							положитьU 2 = 0	(короткое замыкание на выходе), то параметр h11
		Если	в	первом уравнении
можно найти:				h	= U1	–	входное сопротивление транзистора при			коротком замыкании	на
				11	I1	U2 = 0
выходе.
						уравнении положитьI1 = 0				то параметр h12 равен:
		Если	в	этом	же			(холостой ход	на входе),
h		= U1		– коэффициент внутренней обратной связи транзистора по напряжению при холостом
12		U2 I1	= 0
ходе во входной цепи.

Аналогичным образом из второго уравнения находим: h =	I2		– коэффициент передачи
21	I1		U2 = 0

58

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций

транзистора по току при коротком замыкании на выходе; h

= I2

– выходная проводимость

22

U2 I1

= 0

транзистора при холостом ходе во входной цепи.

С

учетом h-параметров

эквивалентная

схема

транзистора

выглядит

следующим

образом

(рис. 3.18).

Здесь

во

входной

цепи

транзистора

h11

I1

I2

включен генератор напряжения h12U2 , кото-

рый учитывает взаимовлияние между коллек-

торным и эмиттерным переходом в результа-

1

те модуляции ширины базы, а генератор тока

U1

h12U 2

h21I1

U2

h22

h I

в выходной цепи учитывает усилитель-

21 1

ные свойства транзистора, когда под дейст-

вием входного тока I1 , в выходной цепи воз-

Рис. 3.18. Схема замещения транзистора

никает пропорциональный ему ток h21I1 . Па-

раметры h11 и h22

– это соответственно, входное сопротивление и выходная проводимость транзисто-

ра. Для различных схем включения транзистора h-параметры будут различны.

являются(рис. 3.19):

Так, для схемы с

общей

базой

входными

и

выходными

величинами

U1 = Uэб ; I1 = Iэ ; U2 =Uкэ ; I2 = Iк .

Так как транзистор чаще усиливает сигнал

переменного

тока,

то и h-параметры по

перемен-

I1

I2

ному току должны определяться не как статиче-

ские,

а

как

динамические(дифференциальные).

U1

U 2

Для схемы с общей базой они определяются по

выражениям:

h11б

=

DU эб

;

(3.27)

DIэ

Рис. 3.19. Эквивалентная схема четырехполюсника

Uкб = const

DU

для схемы с общей базой

h12б

=

эб

Iэ = const

;

(3.28)

DUкб

h21б

=

DIк

;

(3.29)

DIэ Uкб = const

h22б =

DI

к

Iэ = const

.

(3.30)

DUкб

Индекс «б» говорит о принадлежности этих параметров к схеме с общей базой.

являют(рися. 3.20):

Для

схемы

с

общим

эмиттером

входными

и

выходными

величинами

U1 = Uбэ ; I1 = Iб ; U2 =Uкэ ; I2 = Iк .

I1

I2

Для схемы с общим эмиттеромh-параметры

определяются из соотношений:

U1

U 2

h11э

=

DUбэ

,

(3.31)

DIб

Uкэ = const

и составляет от сотен Ом до единиц кОм;

h12э = DUкэ			Iб = const ,	(3.32)	Рис. 3.20.	Эквивалентная схема четырехполюсника
	DUбэ				для схемы с общим эмиттером

и обычно равен 10-3 K10-4 , т.е. напряжение передаваемое с выхода на вход за счет обратной связи, составляет тысячные или десятитысячные доли выходного напряжения;

	h21э =	DIк		Uкэ = const	,	(3.33)
		DIб

и составляет десятки– сотни единиц;

59

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций

h22э =

DIк

,

(3.34)

DUкэ

Iб = const

и

равна десятым–

сотым долям

мСм, а выходное

сопротивление 1

, получается

от единиц

до

десятков кОм.

h22

Используя семейства входных и выходных характеристик транзистораh-параметры можно оп-

ределить и графическим путем. Так, для схемы с общим эмиттером семейства входных и выходных

характеристик представлены на рис. 3.21.

I б

U кэ = 0 В U кэ = 3 В

Iк

U кэ = 5 В

IбD

D

IкB

B

Iб3

¢

DIк

C

Iб2

DIб

IкC

IбA = Iб2

E

¢

I

¢

A

кA

A

DIк

Iб1

DU бэ

DU

I б

DU ¢

кэ

бэ

U бэE U бэA U бэD U бэ

UкэA UкэC

Uкэ

Рис. 3.21. Определение h-параметров по статическим характеристикам транзистора

Входные характеристики транзистора в справочниках обычно представлены двумя кривыми, снятыми при Uкэ = 0 и Uкэ = 5 В (рис. 3.21, а). Все остальные входные характеристики при Uкэ > 5 В настолько близко расположены друг от друга, что практически сливаются в одну характеристику. Поэтому, откладывая на оси абсцисс выходных характеристик (рис. 3.21, б) Uкэ = 5 В, восстанавливаем из этой точки перпендикуляр до пересечения с какой-либо из средних характеристик, например, Iб2 (точка A ). Точке A соответствует коллекторный ток IкA . Тогда, давая приращение току Iк при неизменном Uкэ на величину DIк , например до пересечения со следующей характеристикой ( Iб3 ),

получим точку B . Приращение базового тока DIб		при этом соответствует разности:
DIб = Iб3 - Iб2 .							(3.35)
Подставляя найденные величины DIк и DIб		в выражение (3.33), получаем параметр:
h21э =	DIк				Uкэ = const	.	(3.36)
	DIб
Давая теперь приращение напряжению Uкэ		на величину DUкэ					от точки A до точки С , полу-

чим напряжение UкэС . Точке С соответствует коллекторный ток IкС на оси ординат. Находя разность токов IкС и IкA , получим:

DIк¢ = IкC - IкA .

Подставляя найденные значения DIк¢ и DUкэ в выражение (3.34), получим:

		¢
	h22э =	DIк			.	(3.37)
		DUкэ
				Iб = Iб2 = const
	Далее на оси ординат входной характеристики отложим					величину тока базы DIб2 = IбA .
	Используя входную характеристику при Uкэ = 5 В,				найдем напряжение UбэA . Давая приращение

60