- •Тема 4. Биполярные транзсторы.
- •4.1 Устройство и принцип действия биполярного транзистора
- •Режимы работы биполярного транзистора.
- •Принцип действия биполярного транзистора.
- •4.2 Схемы включения биполярного транзистора
- •Статические характеристики биполярного транзистора
- •Дифференциальные параметры биполярного транзистора
Дифференциальные параметры биполярного транзистора
Дифференциальные параметры устанавливают взаимосвязь между бесконечно малыми приращениями токов и напряжений. Независимо от схемы включения транзистор можно представить в виде четырехполюсника (рис. 4.23), на входе которого действуют напряжение и ток а на выходе — напряжение и2 и ток i2.
В зависимости от схемы включения транзистора величинам будут соответствовать те или иные реальные токи и напряжения.
Например, для схемы с ОЭ
Эти напряжения и токи взаимосвязаны нелинейными функциональными зависимостями, которые можно выразить либо аналитически в виде математических уравнений, либо графически в виде статических характеристик. Возможны шесть вариантов выбора независимых и зависимых переменных для описания функциональной связи токов и напряжений в четырехполюснике.
На практике применяют два из них — систему h-параметров и систему y-параметров.
Система h-параметров.
Если за независимые переменные принять ток i1, и напряжение и2, то функциональную связь токов и напряжений следует записать в форме
Полные дифференциалы этих функций запишутся в виде
Обозначим частные производные перед независимыми переменными в этой системе уравнений символами , тогда уравнения четырехполюсника можно записать в виде:
Отсюда вытекает смысл h-параметров:
На практике численные значения параметров определяют по статическим характеристикам транзистора, заменяя бесконечно малые приращения токов и напряжений конечными приращениями. Параметры зависят от схемы включения транзистора, что отмечается третьим индексом «э», «б» или «к», соответственно, для схем с ОЭ, ОБ или ОК. Покажем, как это делается, на примере схемы с ОЭ.
Параметры определяют по входным характеристикам транзистора.
Для того чтобы в точке А определить параметр , строят характеристический прямоугольный треугольник, располагая точку А на середине гипотенузы. Тогда катетами треугольника будут приращения напряжения и тока . При этом напряжение на коллекторе сохраняется неизменным, то есть выполняется условие . Численное значение параметра определяется по формуле:
Для определения параметра надо располагать двумя входными характеристиками, снятыми при различных напряжениях икэ. Через точку А проводят горизонтальную линию, которая пересекает две входных характеристики. Отрезок АВ пропорционален приращению напряжения , а приращение напряжения на коллекторе равно разности напряжений, при которых сняты входные характеристики, то есть Следовательно,
Параметры определяют по выходным характеристикам транзистора (рисунок ниже).
Для того чтобы в точке А определить параметр , строят характеристический треугольник, располагая точку А на середине гипотенузы. Тогда катетами треугольника будут приращения напряжения и тока при выполнении условия Численное значение параметра определяют по формуле:
Для определения параметра через точку А проводят вертикальную линию, которая пересекает две соседних выходных характеристики. Отрезок АВ пропорционален приращению тока , а приращение тока базы равно разности токов, при которых сняты выходные характеристики, то есть . Следовательно,
Аналогично определяются численные значения для схемы с ОБ.