Линеаризованная модель биполярного транзистора
Используя формальную запись нелинейных зависимостей
Iк= F(Iб, Uкэ),
Uбэ= F(Iб, Uкэ) (4.7)
и разлагая (4.7) в ряд Тейлора относительно некоторого режима покоя
Iб0, Iк0, Uкэ0, Uбэ0
получим линеаризованное уравнение
,
.
Или, вводя обозначения,
,
, . (4.8)
Физический смысл коэффициентов линеаризованного уравнения (4.8) вытекает из математических соотношений
- дифференциальный коэффициент усиления тока базы;
- дифференциальное выходное (внутреннее) сопротивление;
- дифференциальное входное сопротивление;
Рис. 4.12. Линеаризованная электрическая модель биполярного транзистора |
- коэффициент обратной связи по напряжению.
Уравнениям (4.8) соответствует электрическая схема, которая и является линеаризованной моделью биполярного транзистора (рис. 4.12).
Параметры линеаризованной модели зависят от режима покоя, поэтому в справочных данных они приводятся для конкретного режима и для другого режима должны быть пересчитаны, определены экспериментально или графически по ВАХ.
В технической литературе уравнение (4.8) часто приводятся в системе h-параметров (из теории электрических четырехполюсников):
, (4.9)
Из (4.8) и (4.9) очевидны значения и смысл h-параметров.
Рис. 4.13. Линеаризованная модель биполярного транзистора, учитывающая инерционность |
Инерционность биполярного транзистора в активном режиме можно определить введением диффузионной емкости открытого эмиттерного перехода Сэд и зарядной емкости коллекторного перехода Скз (рис. 4.13), где для упрощения принято g=0.
Следует еще раз подчеркнуть, что практическое использование даже линеаризованных моделей для ручного расчета приводит к достаточно сложным аналитическим выражениям, поэтому следует рекомендовать в качестве основного способа анализа - цифровое моделирование.
Дата добавления: 2015-06-17; просмотров: 706;