Параметры биполярного транзистора

Все описанное выше касалось работы транзистора при постоянных напряжениях и токах его электродов. При работе транзисторов в уси­лительных схемах важную роль играют переменные сигналы с малыми амплитудами. Свойства транзистора в этом случае определяются так называемыми малосигнальными параметрами.

На практике наибольшее применение получили малосигнальные h-параметры (читается: аш-параметры). Их называют также гибридны­ми, или смешанными, из-за того, что одни из них имеют размерность проводимости, другие — сопротивления, а третьи — вообще без­размерные.

Всего h-параметров четыре: h11 (аш-один-один), h12 (аш-один-два), h21 (аш-два-один) и h22 (аш-два-два) и определяются они следующими выражениями:

при Uвх = const

Запись const является сокращением слова constanta, то есть посто­янная величина. В данном случае это означает, что при определении параметра h11 приращения входного напряжения и входного тока выбираются при неизменном (постоянном) значении выходного напряжения Uвых. Параметр h11 характеризует входное сопротивление биполярного транзистора и измеряется в омах. Более кратко выражение для определения параметра h11 записывают в виде:

при Uвых = const

Параметры h12, h21 и h22 определяются следующими выражениями:

_ - коэффициент обратной связи по на-

Iвх = const пряжению, безразмерная величина;

 

— коэффициент прямой передачи по

Uвых = const току, безразмерная величина;

— выходная проводимость, измеряется

Iвх = const в сименсах (См).

 

Знак означает небольшое изменение напряжения U или тока Iотносительно их значений в статическом режиме.

Все h-параметры можно определить по статическим характеристи­кам. При этом параметры h11 и h12 определяются по входным, a h21 и h22 — по выходным характеристикам. Необходимо только иметь в виду, что значения h-параметров зависят от схемы включения транзистора. Для указания схемы включения к цифровым индексам h-параметров до­бавляется буквенный индекс: б — если транзистор включен по схеме ОБ, или э — если транзистор включен по схеме ОЭ. Кроме того, приращения входных и выходных токов и напряжений нужно заменить приращениями напряжений и токов соответствующих электродов транзистора с учетом конкретной схемы включения (рис. 9).

Значения h-параметров зависят от режима работы транзистора, т. е. от

а б Рис. 9. Токи и напряжения транзистора в схемах с ОЭ (а) и ОБ (б)

напряжений и токов его электродов. Режим работы транзистора опре-

 

Рис. 10. Определение статических h-параметров транзистора по его стати­ческим характеристикам

деляется на характеристиках положением рабочей точки, которую
будем обозначать в дальнейшем буквой А. Если указано положение
рабочей точки А на семействе статических входных характеристик
транзистора, включенного по схеме ОЭ (рис. 10, а), параметры h11э_э и
h12э определяются следующим образом:

 

 

 

Параметры h21э и h22э определяются в рабочей точке А по выходным характеристикам (рис. 10, б) в соответствии с формулами:

 

 

 

 

Аналогично рассчитываются h-параметры для схемы ОБ.

При расчете параметров h12 и h21 надо токи и напряжения подстав­лять в формулы в основных единицах измерения.

Параметр h21б называют коэффициентом передачи тока в схеме ОБ, a h21э — коэффициентом передачи тока в схе­ме ОЭ. В отличие от статических коэффициентов передачи h21Б и h21Е, рассчитываемых как отношение выходного тока к входному в схемах ОБ и ОЭ, параметры h21б и h21э определяются как отношения изменений вы­ходных токов к вызвавшим их изменениям входных токов. Иными сло­вами, параметры h21б и h21э характеризуют усилительные свойства тран­зистора по току для переменных сигналов.