Параметры транзисторов

Для оценки свойств транзисторов наряду с их характеристиками используют параметры. Различают две группы параметров: первичные и вторичные.

К первичным относят собственные параметры транзистора, характеризующие его физические свойства и не зависящие от схемы включения:

Сущность вторичных параметров можно объяснить, представив транзистор в виде активного четырехполюсника, имеющего два входных и два выходных вывода и усиливающего сигнал Входные величины обозначают индексом «1», а выходные - индексом «2»: I₁ и U₁ – входные ток и напряжение, I_{2 и} U₂ – выходные. Все рассуждения справедливы при условии, что сигналы, т.е. приращения ∆ I₁, ∆ U₁, ∆ I₂ и ∆ U₂, малы.

Существуют разные системы параметров: система Z-параметров (Z имеет размерность сопротивления), у-параметров (у имеет размерность проводимости), h-параметров и другие.

Наибольшее распространение при расчете транзисторных низкочастотных схем получили h- параметры. Их преимущество перед собственными параметрами состоит в том, что их удобно определять с помощью измерений в схеме включения транзистора, причем для этого легко создать требуемые режимы по переменному току: короткое замыкание на выходе, соответствующее условию ∆ U₂ = 0 (или U_{2 =} const), и холостой ход на входе, соответственно, ∆ I₁ = 0 (или I₁= const).

h_{11 –} входное сопротивление транзистора при неизменном выходном напряжении

h_{11 =} при U_{2 =} const;

h₂₂ – выходная проводимость транзистора при неизменном входном токе

h_{22 =} при I_{1 =} const;

h₂₁ – коэффициент усиления тока при неизменном выходном напряжении:

h_{21 =} при U_{2 =} const;

h₁₂ – коэффициент внутренней обратной связи по напряжению при неизменном входном токе

h_{12 =} при I_{1 =} const.

Поскольку в систему h-параметров входят сопротивление, проводимость и безразмерные величины, их иногда называют смешанными, или гибридными, параметрами. Эти параметры зависят от схемы включения транзистора и в разных схемах имеют разные значения. Поэтому к индексу добавляют букву, обозначающую схему включения: для схемы ОБ параметры h_{11б, h22б,} h_21б, h_12б; для схемы ОЭ - h_11э, h_22э, h_21э, h_12э; для схемы ОК добавляется буква «к».

Определение h-параметров по статическим характеристикам транзистора для схем ОЭ показано на рис. 3.9. где h₁₁ определяется по одной входной характеристике, h₂₂ – по одной выходной, h₂₁ – по двум выходным, h₁₂ – по двум входным.

Рассмотрим h-параметры в схеме с ОЭ

h_{11э –}входное сопротивление транзистора при неизменном выходном напряжении

h_{11э =} при U_{кэ =} const;

h_22э – выходная проводимость транзистора при неизменном входном токе

h_{22э =} при I_{б =} const;

h_21э – коэффициент усиления тока при неизменном выходном напряжении:

h_{21э =} при U_{кэ =} const;

h_12э – коэффициент внутренней обратнойсвязи по напряжению при неизменном входном токе

h_{12э =} при I_{б =} const.

Для определения h_11э выбирают два тока базы на оси Iб и проецируют на входную характеристику при U_кэ = const находят точки на характеристики. Затем от точек проводят линии на ось U_бэ и вычисляют по формуле 1.

Для определения h_22э выбирают из семейства выходную характеристику, снятую при I_{б =} const Находят приращение тока коллектора ∆ , и по точкам на характеристики определяют по формуле 2 рассчитывают h_22э.

∆

∆

Для определения h_21э семейство выходных характеристик пересекают линией = const, (середина участка) Определяют графически ∆ и ∆ как разность Δ I_к2- Δ I_к1 и - Затем по формуле 3 рассчитывают h_21э.

Для определения h_12э выбирают две входные характеристики, снятые при двух значениях напряжений между коллектором и эмиттером и проводят линию

I_{б =} const через А (р. т) линию I_Б = const на середине оси I_б. Затем точки пересечения этой линии с характеристиками проецирует на ось U_БЭ, определяют = - , находят и рассчитывают h_12э по формуле 4.