4,эквивалентная схема БТ

Нижегородский государственный технический университет
Кафедра «Теоретическая и общая электротехника»
слайд 2
4. Эквивалентная схема биполярного транзистора. h и Y-параметры.
4.1 Эквивалентная схема БТ с ОБ
«Твердотельная электроника».
Курс лекций.
лекция4
Эквивалентная схема транзистора может быть построена на основании того, что сопротивление открытого эмиттерного перехода составляет десятки Ом.
Рис.1 Включение транзистора по схеме с ОБ и его эквивалентная схема
Rвх = rэ = n ∙ 10 Ом

Нижегородский государственный технический университет
Кафедра «Теоретическая и общая электротехника»
слайд 3
«Твердотельная электроника».
Курс лекций.
лекция4
4.2 Эквивалентная схема БТ с ОЭ
Рис.2 Включение транзистора по схеме с ОЭ и его эквивалентная схема

Нижегородский государственный технический университет
Кафедра «Теоретическая и общая электротехника»
слайд 4
«Твердотельная электроника».
Курс лекций.
лекция4
4.3 Эквивалентная схема БТ с ОК
Рис.3 Включение транзистора по схеме с ОК и его эквивалентная схема

Нижегородский государственный технический университет
Кафедра «Теоретическая и общая электротехника»
слайд 5
«Твердотельная электроника».
Курс лекций.
лекция4
.
.
Любой транзистор независимо от схемы включения обладает рядом параметров, которые возможно разбить на две группы:
Предельные параметры – все максимальные значения
Параметры транзистора в режиме малого сигнала.
Данные параметры объединяются в несколько систем параметров, которые можно определить, представив транзистор в виде активного четырёхполюсника.
Четырёхполюсником называется любое электрическое устройство, имеющее 2 входных и 2
выходных зажима.
Активным четырёхполюсником называется четырёхполюсник, способный усиливать мощность.
4.4. Транзистор как активный четырёхполюсник
Рис.4 Транзистор в виде
активного четырёхполюсника

Нижегородский государственный технический университет
Кафедра «Теоретическая и общая электротехника»
слайд 6
«Твердотельная электроника».
Курс лекций.
лекция4
4.5 h-параметры и Y-параметры транзистора
4.5.1 h-параметры и их физический смысл
В системе h-параметров в виде независимых переменных приняты входной ток и выходное напряжение. В этом случае зависимые переменные U1 и I2 . Полный дифференциал функций U1 и I2 равен:
Перейдём от бесконечно малых приращений dU1, dI1, dU2, dI2 к конечным приращениям. Получим:

Нижегородский государственный технический университет
Кафедра «Теоретическая и общая электротехника»
слайд 7
«Твердотельная электроника».
Курс лекций.
лекция4
В режиме малого сигнала приращение постоянных составляющих ΔU1, ΔI1, ΔU2 и ΔI2 можно заменить амплитудными значениями переменных составляющих этих же токов и напряжений. Получим:
(*)
В первом уравнении системы (*) приравняем Um2 к 0. Получим:
h11 – это входное сопротивление транзистора при Um2 = 0, то есть при коротком замыкании в выходной цепи по переменному току (конденсатором). В первом уравнении системы (*) приравняем Im1 к 0. Получим:
Во втором уравнении системы (*) приравняем Um2 к 0. Получим:
h21 – коэффициент усиления по току транзистора или коэффициент передачи тока при коротком замыкании выходной цепи по переменному току.
h12 – представляет собой коэффициент обратной связи на холостом ходу во входной цепи по переменному току. Коэффициент обратной связи показывает степень влияния выходного напряжения на входное (катушкой индуктивности).
Приравняем во втором уравнении системы (*) Im1 к 0. Получим:
h22 – выходная проводимость на холостом ходу во входной цепи.

Нижегородский государственный технический университет
Кафедра «Теоретическая и общая электротехника»
слайд 8
«Твердотельная электроника».
Курс лекций.
лекция4
4.5.2 Определение h-параметров по статическим характеристикам
Так как статические характеристики транзисторов измеряются только на постоянном токе, то при определении амплитудных параметров токов и напряжений представим в виде приращения постоянных составляющих.
Величины h11 и h12 определяются по входным
характеристикам транзистора.

Нижегородский государственный технический университет
Кафедра «Теоретическая и общая электротехника»
слайд 9
«Твердотельная электроника».
Курс лекций.
лекция4
Рис.5 Входные и выходные характеристики БТ по схеме с ОЭ
Параметры h21 и h22 определяются по выходным характеристикам:

Нижегородский государственный технический университет
Кафедра «Теоретическая и общая электротехника»
слайд 10
«Твердотельная электроника».
Курс лекций.
лекция4
4.5.3 Y-параметры транзисторов
Все параметры делятся на собственные (или первичные) и вторичные. Собственные характеризуют свойства самого транзистора, независимо от схемы его включения, а вторичные параметры для различных схем включения различны. Основные первичные параметры: коэффициент усиления по току α, сопротивления rб, rэ, rк. Y-параметры относятся ко вторичным параметрам. Они имеют смысл проводимостей.
Все системы вторичных параметров основаны на том, что транзистор рассматривается как четырёхполюсник (2 входа и 2 выхода). Вторичные параметры связывают входные и выходные переменные токи и напряжения и справедливы только для малых амплитуд. Поэтому их ещё называют низкочастотными малосигнальными параметрами.
Входная проводимость:
Проводимость обратной
связи:
Параметр y12 показывает, какое изменение тока I1 получается за счёт обратной связи при изменении выходного напряжения U2 на 1В.
Проводимость управления
(крутизна):
Величина y21 характеризует управляющее действие входного напряжения U1 на выходной ток I2 и показывает изменение I2 при изменении U1 на 1В.
Выходная проводимость:
.
Статический коэффициент
усиления по напряжению: