Вопрос31. Биполярный транзистор как активный четырёхполюсник. H-параметры транзистора.

Четырехполюсником называется любое электрическое устройство, имеющее два входа и два выхода. Актив­ным четырехполюсником называется четырехполюсник, способный усиливать мощность. Представим транзистор в виде активного четырехпо­люсника (рис. 7.20).

Рис. 7.20. Представление транзи­стора, включенного по схеме с общим эмиттером, в виде четы­рехполюсника,

 

Присвоим входным току и напряжению индексы 1, а выходным напряжению и току индексы 2. Для транзисто­ров достаточно знать две любые переменные из четырех - U₁, I₁ и U₂, I₂, две остальные переменные можно найти по статическим характеристикам транзистора. Пере­менные, которые известны или же которыми задаются, называют независимыми, две другие переменные, которые можно определить, именуют зависимыми переменными.

В зависимости от того, какие из переменных будут выби­раться в виде независимых, можно получить разные системы параметров в режиме малого сигнала

Некоторые системы параметров

 

Независимая переменная I ₁, I₂ U₁, U₂ I₁, U₂

Зависимая переменная U₁, U₂ I₁, I₂ I₂, I₁

Система z y h

 

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).

Тогда два основных уравнения, определяющие зависимые переменные должны иметь вид:

U₁ = I₁P + U₂Q

Параметры транзистора как четырехполюсника. H-параметры

Биполярный транзистор в схемотехнических приложениях представляют как четырехполюсник и рассчитывают его параметры для такой схемы. Для транзистора как четырехполюсника характерны два значения тока I₁ и I₂ и два значения напряжения U₁ и U₂ (рис. 5.23).

Рис. 5.23. Схема четырехполюсника

В зависимости от того, какие из этих параметров выбраны в качестве входных, а какие в качестве выходных, можно построить три системы формальных параметров транзистора как четырехполюсника. Это системы z-параметров, y-параметров и h-параметров. Рассмотрим их более подробно, используя линейное приближение.

Для разных схем включения транзистора токи и напряжения этого четырехполюсника обозначают различные токи и напряжения транзистора. Например, для схемы с общим эмиттером эти токи и напряжения следующие:

       i₁ – переменная составляющая тока базы;

       u₁ – переменная составляющая напряжения между базой и эмиттером;

       i₂ – переменная составляющая тока коллектора;

       u₂ – переменная составляющая напряжения между коллектором и эмиттером.

       Транзистор удобно описывать, используя так называемые h-параметры.   

       Входное сопротивление транзистора для переменного сигнала (при закороченном выходе: u₂=0) : 

Аналогично

 - коэффициент обратной связи по напряжению.

Режим работы при i₁=0 называют холостым ходом на входе.

 Далее 

- коэффициент передачи тока,

- выходная проводимость.

При этом

т.е

Коэффициенты h_ij определяются опытным путем. Параметры, соответствующие схеме с общим эмиттером, обозначаются буквой «э», а схеме с общей базой – буквой «б».