Связь параметров физической эквивалентной схемы с h-параметрами

Для расчета усилительных свойств транзистора с помощью физических эк­вивалентных схем необходимо знать численные значения параметров схемы, которые непосредственно измерить невозможно. Однако их можно выразить через h -параметры, которые всегда приводятся в справочниках. Кроме того, h -параметры легко определить по статическим характеристикам транзистора. Учтем, что

□ при U_к = 0;

□ при I_б = 0;

□ при I_б = 0;

Из схемы, показанной на рис. 4.29, б, следует:

Следовательно,

(4.84)

Пренебрегая r'₆, можно записать h_11э ≈ h_21э * r_э.

При I₆ = 0 напряжение U_K равно

Следовательно,

(4.85)

Подставляя U₆ и U_к в формулу для расчета h_l2э, получаем

Учитывая, что r_э << r^•_к, и принимая во внимание (4.85), получаем

(4.86)

Параметры физической эквивалентной схемы находят из полученных уравне­ний.

Из (4.86) получаем

(4.87)

Из (4.85) получаем

(4.88)

Из (4.84) получаем

Учитывая (4.87), получаем

Таким образом, формулы (4.87), (4.88) и (4.89) позволяют рассчитать параметры физической эквивалентной схемы, располагая численными значениями h -пара-метров, определенными по характеристикам транзистора.

П-образная эквивалентная схема

Рассмотренные эквивалентные схемы по своей структуре являются Т-образными. В последнее время в связи с применением полевых транзисторов, эквивалентная схема которых имеет П-образную структуру, получила распространение П-образ­ная эквивалентная схема биполярного транзистора. Т-образную эквивалентную схему можно преобразовать в П-образную путем подключения генератора тока параллельно выходным зажимам (рис. 4.30). В этом случае генератор , зави­сящий от входного тока, заменяют генератором , зависящим от входного напряжения. Параметр у_21э называют крутизной коллекторного тока. Он показы­вает, как влияет изменение входного (управляющего) напряжения на коллектор­ный ток, и измеряется в миллиамперах на вольт.

Полагая, что постоянная составляющая тока коллектора равна , и учитывая, что постоянный ток I_э0 зависит от постоянного напряжения U_бэ0 по экспоненциальному закону, нетрудно установить, что

(4.90)

При замене генераторa необходимо иметь в виду, что в Т-образной схеме че­рез резистор r_э проходит ток I_э, создающий между точками Б' и Э напряжение U'_бэ =I_э*r_э. В П-образнойсхеме напряжение U'_бэ, приложенное к эмиттерному пе­реходу, должно сохраниться таким же, как и в Т-образной схеме. В этом слу­чае генератор тока создаст во внешней цепи такой же ток I_к, который был в Т-образной схеме. Однако в П-образной схеме между точками Б' и Э проходит ток . Следовательно, для того чтобы получить прежнее значение напряжения U'_бэ, сопротивление r'_бэ:, должно быть равно