По семейству входных и выходных характеристик графическим методом определяем малосигнальные параметры транзистора в рабочей точке. Коэффициенты h11, h12, h21, h22 являются H - параметрами четырехполюсника.
h11э – входное сопротивление, измеренное при коротком замыкании транзистора.
Найдем приращения DUбэ, DIб. Для этого рассмотрим две точки на семействе входных характеристик Б и В (рис.5)
в точке В: Iб1 = 0,06 мА, Uбэ1 = 0,64В
в точке Б: Iб2 = 0,14мА, Uбэ2 = 0,7В
DUбэ = Uбэ2 - Uбэ1 = 0,7 - 0,64 = 0,06 В.
DIб = Iб2 - Iб1 = 0,14 - 0,06 = 0,08 мА.
h11э = 0,06 / 0,08∙10-3 = 0,75 кОм.
h21э – коэффициент передачи по току, измеряемый при коротком замыкании на выходе транзистора
Найдем приращения DIк, DIб. Для этого рассмотрим две точки на семействе выходных характеристик Г и Д (рис.6), находящихся симметрично относительно рабочей точки А.
в точке Д: Iк1 = 4,4мА Uкэ1=6В
в точке Г: Iк2 = 8мА Uкэ2=6В
DIк = Iк2 - Iк1 = 8 -4,4= 3,6 мА.
DIб = 50 мкА.
h21э = 3,6∙10-3 /0,05∙10-3 = 72
Рассмотрим две точки Е и Ж на семействе выходных характеристик на кривой (рис.6)
h22э – выходная проводимость, измеряемая при холостом ходе на входе транзистора.
в точке Е: Iк1 = 5,1мА, Uкэ1 = 2,6 В
в точке Ж: Iк2 = 6,2мА, Uкэ2 = 9 В
DIк = Iк2 - Iк1 = 6,2 – 5,1 = 1,1мА
DUэ = Uэ2 – Uэ1 = 9 – 2,6 = 6,4В
Коэффициент обратной связи, измеряемый при холостом ходе на входе транзистора:
Для всех типов биполярных транзисторов и рабочих точек принято
(DIк, DIк,DUбэ, DUкэ – приращения, взятые симметрично относительно рабочей точки).
Рисунок 5 – графический метод определения малосигнальных параметров транзистора в рабочей точке по выходной характеристике
Определение величин эквивалентной схемы транзистора
Для расчета физических величин воспользуемся малосигнальной высокочастотной схемой транзистора - схемой замещения биполярного транзистора (схема Джиаколетто) представленной на рис.6.
Рисунок 6 – схема замещения биполярного транзистора
Барьерная ёмкость коллекторного перехода
Uкбпасп = 10 В
Скпасп = 50 пФ
=12 – 5,8 – (0.58 + +0,1 ) =4,99В
Выходное сопротивление транзистора:
Сопротивление коллекторного перехода;
Сопротивление эмиттерного перехода для эмиттерного тока;
Сопротивление эмиттерного перехода для базового тока;
Распределение сопротивления базы;
Диффузионная ёмкость эмиттерного перехода;
Собственная постоянная времени транзистора;
Крутизна транзистора;
Определение граничной и предельных частот биполярного транзистора.
1. Граничная частота усиления транзистора в схеме с ОЭ:
2. Предельная частота в схеме с ОЭ:
3. Предельная частота транзистора по крутизне:
4. Максимальная частота генерации: