Материал: Электроника

становятся максимальными, и транзистор перейдёт в режим насыщения. После момента времени t2 транзистор переходит в режим отсечки.

Вывод: транзисторный ключ является инвертором, т. е. изменяет фазу сигнала на 180º.

Эквивалентная схема транзистора

1)Эквивалентная схема транзистора с ОБ

2)Эквивалентная схема транзистора с ОЭ

3)Эквивалентная схема транзистора с ОК

4)Транзистор как активный четырёхполюсник

1) Эквивалентная схема транзистора с ОБ. Эквивалентная схема транзистора может быть построена на основании того, что сопротивление открытого эмиттерного перехода составляет десятки Ом.

rэ = n ∙ 10 Ом rб = n ∙ 100 Ом

rк = n ∙ (10 ÷ 100) кОм

(1 ) → 0

Rвх = rэ = n ∙ 10 Ом

2) Эквивалентная схема транзистора с ОЭ.

Рис. 82

Е. А. Москатов. Стр. 41

Rвх ≈ n ∙ (100 ÷ 1000) Ом

3) Эквивалентная схема транзистора с ОК (эмиттерный повторитель).

4) Транзистор как активный четырёхполюсник.

Любой транзистор независимо от схемы включения обладает рядом параметров, которые возможно разбить на две группы:

Предельные параметры – все максимальные значения

Параметры транзистора в режиме малого сигнала.

Данные параметры объединяются в несколько систем параметров, которые можно определить, представив транзистор в виде активного четырёхполюсника.

Четырёхполюсником называется любое электрическое устройство, имеющее 2 входных и 2 выходных зажима.

Активным четырёхполюсником называется четырёхполюсник, способный усиливать мощность.

Представим транзистор в виде активного четырёхполюсника.

Рис. 84

Присвоим входным току и напряжению индекс «1», а выходным индекс «2». Для транзисторов достаточно знать две любые переменные из четырёх – U1, U2, I1, I2. Две остальные определяются из статических характеристик транзистора. Переменные, которые известны или же которыми задаются, называются независимыми переменными. Две другие переменные, которые

Е. А. Москатов. Стр. 42

можно определить, называются зависимыми переменными. В зависимости от того, какие из переменных будут выбираться в виде независимых, можно получить различные системы параметров в режиме малого сигнала.

Система h-параметров транзистора Y-параметры

1)h-параметры и их физический смысл

2)Определение h-параметров по статическим характеристикам

3)Y-параметры транзисторов

1) h-параметры и их физический смысл. В системе h-параметров в виде независимых переменных приняты входной ток и выходное напряжение. В этом случае зависимые переменные U1 = f (I1, U2); I2 = f (I1, U2). Полный дифференциал функций U1 и I1 равен

{dU1= дU1дI1 dI1 дU1дU2 dU2 dI2=дI2дI1 dI1 дU2дI2 dU2

дU1 h дI1 = 11

дU2дU1 =h12

дI2дI1 =h21

дI2 h дU2 = 22

{dU1=h11 dI1 h12 dU2 dI2=h21 dI1 h22 dU2

Перейдём от бесконечно малых приращений dU1, dI1, dU2, dI2 к конечным приращениям. Получим:

U1 h11 I1 h12 U 2I2 h21 I1 h22 U 2

Е. А. Москатов. Стр. 43

В режиме малого сигнала приращение постоянных составляющих ΔU1, ΔI1, ΔU2 и ΔI2 можно заменить амплитудными значениями переменных составляющих этих же токов и напряжений. Получим:

Um1 h11 Im1 h12 Um2

(1)

Im 2 h21 Im1 h22 Um2

В первом уравнении системы (1) приравняем Um2 к 0. Получим:

Um1 = h11 ∙ Im1 h11 = Um1 / Im1

h11 – это входное сопротивление транзистора при Um2 = 0 то есть при коротком замыкании в выходной цепи по переменному току (конденсатором).

В первом уравнении системы (1) приравняем Im1 к 0. Получим:

Im1 = 0

Um1 h12 Um2 h12 Um1

Um2

h12 – представляет собой коэффициент обратной связи на холостом ходу во входной цепи по переменному току. Коэффициент обратной связи показывает степень влияния выходного напряжения на входное (катушкой индуктивности).

Во втором уравнении системы (1) приравняем Um2 к 0. Получим:

Um2 = 0

Im2 = h21 ∙ Im1

h21 = Im2 / Im1

h21 – коэффициент усиления по току транзистора или коэффициент передачи тока при коротком замыкании выходной цепи по переменному току.

Приравняем во втором уравнении системы (1) Im1 к 0. Получим:

Im2 = h22 ∙ Um2

h22 = Im2 / Um2

h22 – выходная проводимость на холостом ходу во входной цепи.

2) Определение h-параметров по статическим характеристикам. Так как статические характеристики транзисторов измеряются только на постоянном токе, то при определении амплитудных параметров токов и напряжений представим в виде приращения постоянных составляющих.

h11 U1 приU 2 Const

I1

h12 U1 при I1 Const

U 2

h21 I 2 приU 2 Const

I1

Е. А. Москатов. Стр. 44

h22 I 2 при I1 Const

U 2

Величины h11 и h12 определяются по входным характеристикам транзистора. Рассмотрим графоаналитическое определение h параметров на примере схемы с общим эмиттером. Ввиду того, что транзистор всегда работает с входным током, требуется пользоваться входными и выходными характеристиками (смотрите Рис. 85 – 87). Будем считать, что нагрузочное сопротивление каскада будет одинаковым и для постоянного, и для переменного тока. Требуемый h- параметр рассчитывается из приведённых ниже формул. Из рисунков видно, что подставляемые в формулы данные находятся путём проекции точек на оси координат.

h12 Uбэ при Iб ConstUкэ

Е. А. Москатов. Стр. 45