2.3 Выбор рабочей точки

Рабочая точка должна быть выбрана примерно посередине между режимами отсечки и насыщения на ближайшей выходной характеристике. Так как в нашем случае рабочая точка попадает между характеристиками и(рисунок 2.3), то между ними достраиваем ещё одну характеристику(выделена пунктирной линией) и именно на ней отмечаем рабочую точку.

Рис. 2.3 Выбор рабочей точки

Выбранной точке соответствуют следующие параметры рабочего режима:

(2.4)

(2.5)

(2.6)

Ещё один параметр определяем по входной ВАХ (рисунок 2.4). Несмотря на то, что напряжение коллектор-эмиттер для расчёта выбираем именно характеристику, потому что для активного режима эти характеристики практически совпадают.

Рис. 2.4 Определение напряжения база-эмиттер

Таким образом, транзистор будет работать в выбранном режиме при напряжении смещения:

(2.7)

2.4 Определение h-параметров

Для определения h-параметров транзистора необходимы его входная и выходная вольт-амперные характеристики. На входной ВАХ задаёмся приращением базового тока относительно рабочей точки (рисунок 2.5):

(2.8)

Приращению базового тока соответствует приращение напряжения база-эмиттер, равное:

(2.9)

Рис. 2.5 Определение напряжения ∆Uбэо

Параметр h_11Э, определяющий входное сопротивление транзистора при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока, равен:

(2.10)

На выходной ВАХ транзистора также задаёмся приращением тока базы (рисунок 2.6):

(2.11)

Рис. 2.6 Определение

Соответствующее приращение тока коллектора равно:

(2.12)

Тогда параметр h_21Э, т.е. коэффициент передачи транзистора по току при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока, равен:

(2.13)

Для определения следующего h-параметра задаёмся приращением напряжения коллектор-эмиттер на выходной ВАХ транзистора (рисунок 2.7):

(2.14)

Рис. 2.7 Определение приращения тока коллектора

Соответствующее приращение тока коллектора составляет:

(2.15)

Выходная проводимость транзистора при разомкнутом входе для переменной составляющей тока (холостой ход входной цепи) – параметр h_22Э равен:

(2.16)

Последний h-параметр – коэффициент обратной связи по напряжению при разомкнутом входе для переменной составляющей тока определяется по формуле пересчета:

(2.17)

где – значение тока эмиттера.

Так как ток эмиттера равен:

(2.18)

то параметр имеет значение:

(2.19)

2.5 Расчёт величин элементов эквивалентной схемы

Физическая малосигнальная эквивалентная схема биполярного транзистора (схема Джиаколетто) представлена на рисунке 2.8. Рассчитаем величины входящих в неё элементов.

Рисунок 2.8 Эквивалентная схема БТ

Значения конденсаторов иравны ёмкостям коллекторного и эмиттерного переходов и находятся по справочнику:

(2.20)

(2.21)

Для расчёта сопротивлений резисторов необходимо определить сопротивление эмиттерного перехода по эмиттерному току и крутизну вольт-амперной характеристики транзистора:

(2.22)

(2.23)

Сопротивление эмиттерного перехода базовому току рассчитываем по формуле:

(2.24)

_{Выходное сопротивление транзистора равно:}

(2.25)

_{Сопротивление коллекторного перехода:}

_(2.26)

_{И, наконец, последний параметр – объёмное сопротивление базы:}

_(2.27)