Схемы замещения транзистора. Определение параметров

Для оценки параметров транзисторов принято пользоваться схемами замещения. Каждому элементу эквивалентной схемы можно придать определенный физический смысл.

В схеме замещения применены следующие параметры:

1. Дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода, включенного в примом направлении (от единиц до десятков Ом)

r_э = dU_э / dI_э при U_кб = const.

Это объемное сопротивление низкоомное, в схеме замещения часто не учитывается.

а) б)

Рис. 30. Схема замещения транзистора: а- физические параметры;

б - схема замещения при включении с общим эмиттером

2. Объемное сопротивление базы r_б > r_э (от 100 до 400 Ом).

3. Дифференциальное сопротивление коллекторного перехода (включенного в обратном направлении):

r_к(э) = {1 / (1 + b)} { dU_кб / dI_к } , при I_б = const.

Определяется изменением тока коллектора при изменении напряжения на коллекторном переходе. Учитывает эффект модуляции базы,

r_к(э) = {1 / (1 + b)} × (0,5 - 1,0 Мом)

4. Емкость коллекторного перехода С _кэ(э) равна сумме зарядной и диффузионной емкостей. Величина зависит от типа транзистора, составляет десятки пикофарад. Влияет на работу, особенно в области высоких частот. Емкость эмиттерного перехода не учитывается, поскольку она шунтирована малым сопротивлением r_э.

5. Граничная частота f_b = f_a / (1 +b ).f_a- граничная частота в схеме ОБ, при которой aснижается в раз.

Частотные свойства схемы ОЭ хуже, чем схемы ОБ.

Достоинством физических параметров транзистора является то, что они не зависят от схемы включения. Недостаток - некоторые из них невозможно измерить. Поэтому на практике часто пользуются вторичными параметрами, характеризующими транзистор как активный четырехполюсник. Наибольшее распространение получила система h-параметров, которая предполагает малые приращения сигналов. В этом случае процессы можно описать системой уравнений

DU₁ = h₁₁ Di₁ + h₁₂ DU₂

Di₂ = h₂₁ Di₁ + h₂₂ DU₂

Из этой системы уравнений получаем:

1. h₁₁= DU₁/Di₁при DU₂=0,входное сопротивление транзистора при коротком замыкании на выходе.

2.h₁₂=DU₁/ DU₂ при Di₁ = 0, коэффициент обратной связи , показывающий, какая часть напряжения передается с выхода транзистора на вход при неизменном входном токе.

при постоянном напряжении на выходе. Для схемы ОЭ h ₂₁ = b.

4.h₂₂ =Di₂/DU₂ при Di₁ = 0, выходная проводимость транзистора при постоянном входном токе.

h - параметры связаны с физическими параметрами и позволяют их определить. Для схемы ОЭ получим::

r_э = h₁₂ / h₂₂ ; r_б = h₁₁ - h₁₂ ( 1 + h₂₁) / h₂₂ ; r_к = (1 + h₂₁) / h₂₂; b = h₂₁

Для разных схем включения h -параметры различны. Поэтому иногда их снабжают индексами:h_б - для схемы с ОБ, h_э - для схемы с ОЭ.