Определение малосигнальных параметров транзистора в рабочей точке. По семейству входных и выходных характеристик графическим методом определяем малосигнальные параметры транзистора в рабочей точке

По семейству входных и выходных характеристик графическим методом определяем малосигнальные параметры транзистора в рабочей точке. Коэффициенты h₁₁, h₁₂, h₂₁, h₂₂ являются H - параметрами четырехполюсника.

h_11э – входное сопротивление, измеренное при коротком замыкании транзистора.

Найдем приращения DU_бэ, DI_б. Для этого рассмотрим две точки на семействе входных характеристик Б и В (рис.5)

в точке В: I_б1 = 0,06 мА, U_бэ1 = 0,64В

в точке Б: I_б2 = 0,14мА, U_бэ2 = 0,7В

DU_бэ = U_бэ2 - U_бэ1 = 0,7 - 0,64 = 0,06 В.

DI_б = I_б2 - I_б1 = 0,14 - 0,06 = 0,08 мА.

h_11э = 0,06 / 0,08∙10^-3 = 0,75 кОм.

h_21э – коэффициент передачи по току, измеряемый при коротком замыкании на выходе транзистора

Найдем приращения DI_к, DI_б. Для этого рассмотрим две точки на семействе выходных характеристик Г и Д (рис.6), находящихся симметрично относительно рабочей точки А.

в точке Д: I_к1 = 4,4мА U_кэ1=6В

в точке Г: I_к2 = 8мА U_кэ2=6В

DI_к = I_к2 - I_к1 = 8 -4,4= 3,6 мА.

DI_б = 50 мкА.

h_21э = 3,6∙10^-3 /0,05∙10^-3 = 72

Рассмотрим две точки Е и Ж на семействе выходных характеристик на кривой (рис.6)

h_22э – выходная проводимость, измеряемая при холостом ходе на входе транзистора.

в точке Е : I_к1 = 5,1мА, U_кэ1 = 2,6 В

в точке Ж: I_к2 = 6,2мА, U_кэ2 = 9 В

DI_к = I_к2 - I_к1 = 6,2 – 5,1 = 1,1мА

DU_э = U_э2 – U_э1 = 9 – 2,6 = 6,4В

Коэффициент обратной связи, измеряемый при холостом ходе на входе транзистора:

Для всех типов биполярных транзисторов и рабочих точек принято

(DI_к, DI_к ,DU_бэ, DU_кэ – 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

U_кбпасп = 10 В

С_кпасп = 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: