Величины, связывающие малые приращения токов и напряжений называются дифференциальными параметрами. Критерием малости изменений токов и напряжений является линейность связи между ними, следовательно, дифференциальные параметры не зависят от амплитуды переменных составляющих токов и напряжений. Поэтому, когда транзистор работает в линейном режиме, для расчетов удобнее пользоваться не характеристиками, а параметрами
Представим транзистор в виде четырехполюсника, на входе которого действуют ток İ 1 и напряжение Ú 1, а на выходе ток İ 2 и напряжение Ú2 (Рис.9)
Из четырех переменных, характеризующих четырехполюсник, только две являются независимыми. В зависимости от того, какие из них приняты за независимые получаются различные системы дифференциальных параметров. На практике наиболее часто используются три системы параметров: Y, Z, H. В системе Y -параметров за независимые принимаются U1 и U2, I1, I2 являются функциями этих величин, в системе Z -параметров за независимые принимаются I1 и I2, U1, и U2 являются их функциями. В системе H -параметров за независимые переменные приняты I1 и U2 эту систему называют также смешанной или гибридной, так как H -параметры имеют различную размерность.
|
|
Дифференциальные параметры несложно пересчитать из одной системы в другую. Выбор конкретной системы определяется удобством измерения. Систему H – параметров используют на низких частотах (обозначают через строчную h), когда пренебрежимо малы емкостные составляющие токов. Необходимые для измерения h -параметров режимы короткого замыкания выхода и холостого хода входа для переменной составляющей тока могут быть осуществлены на низких частотах сравнительно просто вследствие малого входного и большого выходного сопротивления транзистора. Поэтому в технических условиях и справочниках по транзисторам низкочастотные параметры приводятся в этой системе.
Система h-параметров.
Принимая за независимые переменные входной ток и выходное напряжение , можно записать для малых приращений зависимых переменных
, (17а)
, (17б)
где коэффициенты являются частными производными зависимых переменных по соответствующим независимым ы в выбранной рабочей точке:
– входное сопротивление транзистора при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока;
– коэффициент обратной связи по напряжении при холостом ходе на входе для переменной составляющей тока;
– коэффициент передачи по току при коротком замыкании на выходе;
– выходная проводимость транзистора при холостом ходе на входе для переменной составляющей тока.
|
|
Величина параметров транзистора зависит от способа его включения, поэтому в обозначении параметров вводится третий индекс («Б», «Э», «К»), определяющий схему включения.
Определение h-параметров транзистора по статическим характеристикам
Низкочастотные значения h -параметров можно найти с помощью входных и выходных характеристик. Должна быть задана или выбрана рабочая точка А(, ), в которой требуется найти параметры. Найдем h -параметры транзистора МП14 (рис.9, 10) в рабочей точке IБ =60мкА, UКЭ=8В.
Параметры и определяются по выходным характеристикам транзистора (рис.10). При постоянном токе базы задаем приращение коллекторного напряжения = 12В-4В и находим получающееся при этом приращение тока коллектора (катет зачерненного треугольника). Тогда выходная проводимость транзистора
=
Далее при постоянном напряжении коллектора UКЭ= 8 В задаем приращение тока базы = - и определяем получающееся при этом приращение тока коллектора . Тогда дифференциальный коэффициент передачи тока базы
=
Параметры и определяют по входным характеристикам (рис. 9). Рабочая точка находится при IБ = 60 мкА между характеристиками, снятыми при UКЭ= 5 В и UКЭ= 10 В. Для нахождения можно взять любую из них.. Берем две точки IБ= 60 мкА и IБ= 80 мкА на одной из характеристик и находим получающиеся при этом приращение напряжения базы =17мВ. Тогда входное сопротивление транзистора
= = =850 Ом.
Затем при постоянном токе базы =60 мкА находим приращения напряжения базы =8мВ между характеристиками, снятыми при UКЭ= 5 В и UКЭ= 10 В. Тогда коэффициент обратной связи по напряжению:
= = =0,0016.
Аналогично могут быть определены по соответствующим характеристикам параметра транзистора в других схемах включения.