Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Контр.раб. по курсу Электроника_Механ.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
09.09.2019
Размер:
408.06 Кб
Скачать

1.3 Схемы замещения и параметры транзистора

Для аналитического расчета цепей с транзисторами широко используют схемы замещения. В основном используются физические и формализованные схемы. В физической схеме параметры связаны с физическими (собственными) параметрами транзистора. На рис. 5 показана Т-образная схема для переменных токов и напряжений для схемы включения ОЭ. Она справедлива для линейного режима входных и выходных ВАХ транзистора, на которых параметры транзистора можно считать неизменными.

Здесь гэ — дифференциальное сопротивление перехода эмиттер-база

гэ = dUЭ/dIЭ |При UКЭ = const.

5

IК мА IК Рк.доп

6 IБ4(50оС)

IКТ IБ5

5 IК5 * 5

∆IК IБ4 (20оС)

4 IК4 4 ∆I*К

IБ3 = const

3 ∆UКЭ = (10 – 5) = 5 В

∆IБ 2 * IБ2

I Б UКЭ

м кА IБ5 IБ4 5 10 В

а) б)

IБ IК IБmax

t = 500С IКmax

IБТ Uкэ = 5 В

t = 200С IБрт

IБ5 I0К рт

IБрт ∆IБ = (IБ5 – IБ4)

IБ4

∆Uбэ

Uбэ UКЭ

UБЭрт мВ U0кэ 15 B

в) г)

Рис. 4. Вольт-амперные характеристики биполярного транзистора

Значение гэ зависит от постоянной составляющей тока эмиттера

гэ = φт/IЭ =0,026/IЭ. 14)

Например, при IЭ = 1 мА, гэ = 26 Ом. Числовое значение гэ лежит в пределах от единиц до десятков Ом. гб - объемное сопротивление базы. Обычно гб >> гэ и составляет 100-500 Ом.

Сопротивление

г = dUКЭ/dIК |При IБ = const.

– дифференциальное сопротивление коллекторного перехода. Значения г лежат в пределах 5 – 500 кОм.

Сэ и емкости эмиттерного и коллекторного переходов. ВIБ

IБ гб г IК

Б к

UБЭ Сэ UКЭ

гэ IЭ

Э

Рис. 5. Физическая схема замещения транзистора

6 Входным током в схеме ОЭ является ток базы, в выходную цепь введен источник тока B·IБ. Дифференциальный коэффициент передачи тока базы

Β = dIК/dIБ |При UКЭ = const.

1.4 Формализованная схема транзистора в h–параметрах

Формализованные модели основаны на представлении транзистора в виде активного четырехполюсника. Он может быть охарактеризован системой дифференциальных уравнений, связывающих между собой входные и выходные токи и напряжения. В зависимости от того, какие величины принять за зависимые, а какие за независимые, возможно шесть схем.

Наиболее широко используется схема h-параметров.

U1 = h11I1 + h12U2

I2 = h21I1 + h22U2.

В общем случае токи и напряжения – гармонические и являются комплексными величинами.

h-параметры транзистора имеют следующий физический смысл: – h11 = U1/I1|U2 =0 - входное сопротивление транзистора в режиме короткого замыкания (к. з.) на выходе для переменного тока; – h12 = U1/U2|I1=0 – коэффициент обратной связи по напряжению в режиме холостого хода (х. х.) на входе для переменного тока; – h21 =I2/I1 |U2=0 - коэффициент передачи тока в режиме к.з. на выходе для переменного тока; – h22 = I2/I1|U2=0— выходная проводимость транзистора в режиме х. х. на входе для переменного тока.

Формальная схема транзистора в h-параметрах представлена на рис.6.

Параметры h – , как и r – параметры являются дифференциальными. Поэтому, если строго, то следовало бы давать им определение в следующем виде: h11 = dU1/dI1|U2 = 0.

I1 h11 I2 I1= IБ I2 = IК

U1 h21I1 h22 U2 U1= UБЭ U2 = UКЭ

h12U2

Рис. 6. Формализованная модель транзистора

По определению частный дифференциал dU1 можно заменить приращением ∆U1. При этом приращение ∆U1 можно рассматривать как изменение напряжения U1 – напряжения на входе 4–х полюсника. Под изменением напряжения U1 можно рассматривать изменение напряжения сигнала, но малой амплитуды, в частности, синусоидальной формы. Переход от дифференциала к конечным приращениям позволяет определить h-параметры по ВАХ транзистора.

Значения h-параметров зависят от схемы включения транзистора. h-параметры транзистора связаны с физическими параметрами, поскольку они отражают свойства одного и того же объекта – транзистора.

7