Дифференциальные параметры и малосигнальные эквивалентные схемы транзистора

Выходные характеристики

I_к=f(U_кэ) при I_б=const.

Небольшие по величине изменения токов и напряжений по сравнению с полными их значениями DU и DI называются малыми сигналами, или переменными составляющими токов и напряжений. Значения переменных составляющих между собой линейными соотношениями через дифференциальные параметры: коэффициенты, сопротивления, проводимости и др. В этих уравнениях и соответствующих эквивалентрых схемах игнорируются постоянные составляющие токов и напряжений и нелинейный характер связей между ними.

Малосигнальная схема с ОБ

DI_к =a_диф DI_э + DU/z_к.диф;

r_{э.диф –} дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода: при DU_кб=0. Это сопротивление зависит от положения рабочей точки (точка покоя I_э.0):

.

при U_кб=const – дифференциальный коэффициент передачи тока эмиттера.

С_к - ёмкость коллекторного перехода, которая шунтирует генератор тока a_диф DI_э. Она проявляется при работе на высоких частотах сигнала.

Малосигнальная схема с ОЭ

DI_k=b_дифDI_б+(DU_кэ/Z^*_к.диф).

В этой схеме по аналогии с r^*_к.диф определяется и реактивное сопротивление

X_ck*=X_ck/(b_диф+1),

откуда C^*_k=(b_диф+1)C_k - емкость коллектора в схеме с ОЭ.

3.4. Н -параметры транзистора

Биполярный транзистор можно рассматривать как активный четырехполюсник, во входной цепи которого действует напряжение DU₁ и ток DI₁, а в выходной цепи - DU₂ и DI₂. Это переменные составляющие, или “малые сигналы”.

Для малых сигналов четырехполюсник является линейной системой, т.е. описывается системой линейных уравнений, в которой две переменные являются независимыми, а остальные две - их функциями. Существует несколько систем, но наиболее распространенной является система h-параметров, в которой независимыми являются входной ток DI₁ и выходное напряжение DU₂:

DU₁=h₁₁DI₁+h₁₂DU₂;

DI₂=h₂₁DI₁+h₂₂DU₂.

h₁₁ = DU₁/DI₁ при DU₂=0 - входное сопротивление при к.з. на выходе;

h₁₂ = DU₁/DU₂ при DI₁=0 - коэффициент внутренней обратной связи по напряжению при холостом ходе по входу;

h₂₁ = DI₂/DI₁ при DU₂=0 - коэффициент передачи тока при к.з. на выходе;

h₂₂ = DI₂/DU₂ при DI₁=0 - выходная проводимость при х.х. на входе.

Часто вместо DU и DI используют обозначения U и I, понимая под ними амплитудные или действующие значения переменных составляющих синусоидальной формы.

h-параметры транзистора зависят от схемы включения и помечаются индексами ‘Б’ или ‘Э’.

h_11б h_11э

h_21б= – a_диф h_21э=b_диф.

h_22б»1/r_к.диф h_21э»1/r^*_к.диф