Дифференциальные параметры биполярного транзистора

Семейства статических характеристик наглядно связывают постоянные токи электродов с постоянными напряжениями на них. Однако при работе устройств с сигналами малой амплитуды возникает задача установить количественные связи между небольшими изменениями (дифференциалами) токов и напряжений от их исходных значений. Эти связи характеризуют коэффициентами пропорциональности - дифференциальными параметрами.

Возможны шесть вариантов выбора независимых и зависимых переменных для описания функциональной связи токов и напряжений в четырехполюснике. На практике применяют два из них – систему h-параметров и систему y-параметров.

Рассмотрим процедуру введения дифференциальных параметров БТ на наиболее распространенных h-параметров, приводимых в справочниках по транзисторам. Для введения этой системы параметров примере в качестве независимых переменных при описании статического режима берут входной ток I_ВХ=I₁ (I_Э или I_Б) и выходное напряжение U_ВЫХ =U₂ (U_KБ или U_КЭ):

. (3.24)

Тогда уравнение четырехполюсника можно записать в виде:

. (3.25)

Частные производные в выражениях (3.25) являются дифференциальными h-napaметрами, т.е.

, (3.26)

(h₁₁ – входное сопротивление, h₁₂ – коэффициент обратной передачи по напряжению, h₂₁ – коэффициент передачи входного тока и h₂₂ – выходная проводимость). Названия и обозначения этих параметров взяты из теории четырехполюсников для переменного тока.

Приращения статических величин в нашем случае имитируют переменные токи и напряжения.

Для схемы с общей базой

. (3.27)

Эти уравнения устанавливают и способ нахождения по статическим характеристикам и метод измерения h-параметров. Полагая dU_КБ = 0, т.е. U_КБ = const, можно найти h_11Б и h_21Б, а считая dI_Э = 0, т. е. I_Э = const. определить h_12Б и h_22Б.

Аналогично для схемы с общим эмиттером можно переписать (3.27) в виде:

. (3.28)