Схема | Коэффициент усиления | Сопротивление | |||
по току | по напряжению | по мощности | входное | выходное | |
С общей базой | 103 | 103 | Едини-цы Ом | Сотни кОм | |
С общим эмитте-ром | 102 | 104 | Сотни Ом | Десятки кОм | |
С общим коллек-тором | Десят-ки кОм | Сотни Ом |
Работа транзисторов по любой схеме рассчитывается исходя из параметров, связывающих его входные и выходные токи и напряжения.
Для анализа работы биполярных транзисторов наиболее удобными являются так называемые h -параметры, и наибо-лее распространенной схемой для их измерения – схема с общей базой (ОБ), которая используется в настоящей ра-боте. При таком способе описания транзистора в качестве независимых переменных принимаются uЭ – напряжение эмиттер-база и iК – ток коллектора (ток коллектор-база). В линейном режиме эти величины связаны с током эмиттер-база (iЭ) и с напряжением коллектор-база (uK) линейной зависимостью
(6)
В формулах (6) малыми буквами u и i обозначены напряжение и ток выходного и входного сигнала. Кроме них на электроды транзистора подают постоянное напряже-ние, задающее режим его работы. Эти постоянные напряже-ния и соответствующие им токи в систему (6) в явном виде не входят, ими определяются численные значения h -пара-метров.
|
|
Из уравнения (6) виден физический смысл h -параметров:
(7)
Параметр h11 имеет размерность сопротивления (Ом) и является дифференциальным сопротивлением эмиттерного входа. Параметр h12 показывает, как изменение напряжения на входе сказывается на входном напряжении при iЭ =const. Этот параметр называется «коэффициент обратной связи по напряжению». Параметр называется «коэффициент пере-дачи тока эмиттера» и по своему смыслу является коэф-фициентом усиления тока при коротком замыкании выхода по переменной составляющей. Параметр h22 с размерностью (Ом-1) имеет смысл дифференциальной проводимости кол-лекторного выхода.
Перечисленные h -параметры являются «внешними пара-метрами транзистора».
Они зависят от режима работы транзистора и от схемы его включения. Например, в схеме с общим эмиттером входным током является ток базы и все h -параметры имеют другой физический смысл и значения. Однако, зная эти внешние параметры транзистора, можно вычислить «внут-ренние параметры транзистора»: rЭ – сопротивление p-n пе-рехода эмиттер-база (переход включен в прямом направле-нии); rб – сопротивление базовой области транзистора; rk – сопротивление p-n перехода коллектор-база (переход вклю-чен в обратном направлении).
Как показано в теории транзистора, эти величины свя-
заны с его h -параметрами в схеме с ОБ следующими соот-ношениями:
|
|
(8)
Измеренные в работе значения этих параметров следует сравнить с типичными значениями для маломощных тран-зисторов: