Лекция №5. Рассмотренные экспериментальные вольтамперные характеристики позволяют описать свойства транзисторов двумя функциями

Схема замещения БТ.

Рассмотренные экспериментальные вольтамперные характеристики позволяют описать свойства транзисторов двумя функциями

U _Б= U _Б(I _Б, U _К)

I _К = I _Б(I _Б, U _К)

Отсюда для малых приращений аргументов ∆ I _Б и ∆ U _К можно записать

В теории четырехполюсников эта система уравнений описывает соотношения между токами и напряжениями в следующей схеме.

Рассмотренные ранее и другие h –параметры транзистора позволяют записать уравнения для приращений токов и напряжений транзистора:

∆ U _Б = h ₁₁∆ I _Б + h ₁₂ ∆ U _К

∆ I _К = h ₂₁∆ I _Б + h ₂₂ ∆ U _К

Здесь h ₁₁ = ∆ U _Б / ∆ I _Бпри ∆ U _К = 0 (U _К =const) – входное сопротивление биполярного транзистора (Ом);

h ₁₂ = ∆ U _Б / ∆ U _К при ∆ I _Б = 0 (I _Б =const) – коэффициент внутренней обратной связи по напряжению (близок к нулю);

h ₂₁ = ∆ I _К / ∆ I _Б при ∆ U _К = 0 (U _К =const) – коэффициент усиления по току;

h ₂₂ = ∆ I _К / ∆ U _К при ∆ I _Б = 0 (I _Б =const) –– выходная проводимость БТ (См).

Система уравнений с h –параметрами транзистора позволяет составить схему замещения транзистора для приращений токов и напряжений (рис.4.12а).

Рис.4.12а. Схема замещения транзистора для приращений токов и напряжений.

В этой схеме замещения цепь базы на основе первого уравнения представлена последовательным соединением резистивного элемента сопротивлением h ₁₁ и зависимого источника напряжения h ₁₂ ∆ U _К. Цепь коллектора на основе второго уравнения представлена параллельным соединением зависимого источника тока h ₂₁∆ I _Б и резистивного элемента сопротивлением 1/ h ₂₂.

Для переменных токов и напряжений транзистора в линейном режиме обычно применяют упрощенную схему замещения на рис. 4.12б. В этой схеме замещения в базовой цепей исключен зависимый источник напряжения (h ₁₂ ∆ U _К) и в коллекторной цепи изменено направления стрелки выходного напряжения, т.к. это больше соответствует случаю, когда к транзистору подключают приемник.

Рис.4.12б. Схема замещения биполярного транзистора с общим эмиттером для переменных токов в линейном режиме.

Рассмотренные усилительные свойства транзистора позволяют в общем виде сформулировать принципы построения усилительных устройств (рис.4.13).

Рис.4.13. Структурная схема усилителя напряжения.

БТ позволяет сделать устройство, производящее усиление напряжения. Усилением называют процесс, в котором достигается повышение напряжения сигнала при сохранении его формы во времени. При усилении энергия источника питания преобразуется в энергию сигнала с помощью управляющего элемента, который изменяет поток энергии источника. При этом так же изменяется поток энергии в приемнике.