Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
В качестве независимых переменных в этой системе выбирают входной ток I1, и выходное напряжение U2 :
U1 = f (I1, U2), I2 = f (I1, U2). Тогда
Зададим приращения независимых переменных dI1 и dU2 в виде малых гармонических колебаний с комплексными амплитудами I1 и U2. При этом приращения зависимых переменных dI2 и dU1 будут представлять собой также гармонические колебания, обозначим их комплексные амплитуды I2 и U1 . Частные производные перед независимыми переменными для случая гармонических колебаний обозначают символами h11, h12, h21, h22. Тогда уравнения приобретают такой вид:
Отсюда вытекают смысл и наименование h - параметров:
– входное сопротивление транзистора при коротком
замыкании на выходе для переменной составляющей тока;
I1= 0 |
– коэффициент обратной связи по напряжению при разомкнутом
входе для переменной составляющей тока (отношение переменных напряжений на входе и выходе, вызывающих одинаковый по
величине и противоположный по направлению входной ток);
– дифференциальный коэффициент передачи тока
(отношение переменной составляющей выходного тока к вызвавшей его переменной составляющей входного тока);
– выходная проводимость транзистора при разомкнутом входе для переменной составляющей тока (холостой ход входной цепи).
Система h-параметров носит название смешанной (гибридной) системы, так как ее параметры имеют различную размерность.
Величина параметров транзистора зависит от способа его включения, поэтому как в данной системе, так и в других, рассмотренных далее, в обозначении параметра с помощью третьего индекса б, э, к отмечают схему включения. Для схемы с общим эмиттером, являющейся основной, третий индекс иногда опускают.
Систему h -параметров обычно используют на низких частотах, когда пренебрежимо малы емкостные составляющие токов. Необходимые для измерения параметров режимы короткого замыкания и холостого хода для переменной составляющей тока могут быть осуществлены на этих частотах сравнительно просто. Поэтому в технических условиях и справочниках по транзисторам низкочастотные параметры обычно приводятся в системе h.
Определение h-параметров по характеристикам. Низкочастотные значения h-параметров можно найти с помощью входных и выходных характеристик.
Параметры h22 и h21 определяют по выходным характеристикам транзистора (см. рис. 4.19). Должна быть задана или выбрана рабочая точка А (Iб", Uкэ), в которой требуется найти параметры; затем при постоянном токе базы IБ"" задаем приращение коллекторного напряжения ΔUкэ= Uкэ – Uкэ и находим получающееся при этом приращение тока коллектора ΔIк. Тогда выходная проводимость транзистора
h22Э = ΔIк/ ΔUкэ | IБ=const = (0,05-10–3)/5 = 10мкА/В;
она имеет положительное значение, так как увеличение напряжения сопровождается увеличением тока.
Далее при постоянном напряжении коллектора задаем приращение тока базы ΔIБ = /{зу—/б" и определяем получающееся при этом приращение тока коллектора ΔIк. Тогда дифференциальный коэффициент передачи тока базы
h21Э = – ΔIк/ΔIБ|Uкэ=const = – (1 10–3/20 10–6) = –50.
Знак минус означает, что направление одного из токов (коллекторного в транзисторах типа р- n -р- и эмиттерного в транзисторах типа n-р-n) противоположно положительному направлению соответствующего тока в эквивалентном четырехполюснике (см. рис. 5.1).
Параметры входной цепи h11Э h12Э определяют по входным характеристикам транзистора (см. рис.4.17). В той же рабочей точке •A (Uкэ = Uкэ = –5В, IБ =I'Б" =
60 мкА) задаем приращение тока базы ΔIБ при постоянном напряжении
коллектора Uкэ и находим получающееся при этом приращение напряжения базы ΔUБЭ. Тогда входное сопротивление транзистора
h11Э = ΔUБЭ/ ΔIБ| Uкэ=const = (42.5 10–3/40 10–6) = 1060 Ом.
Затем при постоянном токе базы IБ" задаем приращение напряжения коллектора Δ Uкэ = U”кэ – U`кэ и определяем получающееся при этом приращение напряжения базы Δ U'БЭ. Тогда коэффициент обратной связи по напряжению
h12Э = Δ U'БЭ/ Δ Uкэ| IБ=const = (-7.510-3)/-5 = 1.510-3.
Аналогично могут быть определены по соответствующим характеристикам параметры транзистора в других схемах включения.
Более точные результаты дает непосредственное измерение параметров с помощью специальных измерительных приборов, ознакомление с ними предусматривается в ходе лабораторных работ.
Заметим также, что параметры транзистора в разных схемах включения однозначно связаны между собой и при необходимости всегда можно перейти от одной системы параметров к другой с помощью формул перехода (см. приложения).
Температурный дрейф h - параметров. Из соотношения (3.58) следует, что входное сопротивление транзистора при фиксированном токе базы пропорционально температуре транзистора:
h11Э = kT/eIБ. (4.3)
Относительное изменение входного сопротивления
d h11Э/ h11Э = dT/T
и, например, при температуре Т = 300 К составляет всего 0,3%/К.
Таким образом, входное сопротивление транзистора h11Э сравнительно слабо зависит от температуры, что подтверждает рис.4.2, на котором показана экспериментальная зависимость h - параметров транзистора от температуры.
Как видно из экспериментальных данных рис.4.2, дифференциальный коэффициент передачи тока базы h21Э, коэффициент обратной связи по напряжению h12э и выходная проводимость h22э изменяются тоже относительно мало.
Рис. 4.2 |
Однако слабая зависимость параметров транзистора от температуры имеет место лишь при фиксированных значениях тока. Если же токи не стабилизированы, то зависимость параметров от
температуры резко усиливается.
Система Y-параметров
Токи в этой системе считают функциями напряжений:
I1 = f(U1,U2), I2 = f(U1,U2).
Тогда
переменные напряжения высокой частоты с комплексными амплитудами Ữ1 и Ữ2.
В этом случае приращения dI1 и dI2 будут представлять собой также гармонические колебания с комплексными амплитудами Ỉ1 и Ỉ2, а частные производные перед приращениями независимых переменных – комплексные проводимости. Обозначим их соответственно Y11, Y12, Y21, Y22. В результате можно записать:
Здесь
Y11 = Ỉ1 / U1 |U2 = 0 – входная проводимость транзистора;
Y12 = Ỉ1/ Ỉ2 |U1 = 0 – проводимость обратной передачи транзистора;
Y21 = Ỉ2 / U1 |U2 = 0 – проводимость прямой передачи транзистора;
Y22 = Ỉ2 / U2 |U1 = 0 – выходная проводимость транзистора.
Все Y-параметры определяются в режиме короткого замыкания для переменной составляющей тока на противоположной стороне четырехполюсника: на входе (U1 = 0) для Y11 и Y21.
Система Y-параметров широко используется для описания высокочастотных свойств транзисторов, поскольку режим измерения данных параметров на высокой частоте реализуется достаточно просто.
Дата публикования: 2015-07-22; Прочитано: 452 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!