Переведення параметрів, що наводяться в довідниках, у систему Y–параметрів

Найбільш зручною і вживаною для практичних розрахунків в області високих частот є система Y–параметрів. Однак у заводських паспортних даних на транзистори й у більшості довідників приводяться h-параметри транзисторів для схеми з загальною базою, тому що система h-параметрів дуже зручна для їхнього експериментального виміру. Тому виникає необхідність переведення h-параметрів у систему Y–параметрів (h–параметри деяких типів транзисторів наведені в табл. 1.2).

Фізичний зміст величин у системі h-параметрів:

h₁₁ –вхідний опір транзистора;

h₁₂ – коефіцієнт зворотного зв'язку по напрузі;

h₂₁ – коефіцієнт підсилення по струму;

h₂₂ – вихідна провідність транзистора.

Крім h-параметрів, у довідниках наводяться ще такі додаткові дані:

С_к – ємність колекторного переходу (база – колектор);

f_a – гранична частота підсилення по струму в схемі з загальною базою або f_г=|В |×f – гранична частота підсилення по струму в схемі з загальним емітером;

r_б – розподілений опір бази на високій частоті;

С_кr_б — постійна часу ланцюга зворотного зв'язку;

– модуль коефіцієнта підсилення по струму в схемі з загальним емітером на високій частоті f.

Основні формули для переведення параметрів транзисторів із системи h –параметрів у систему Y–параметрів наведені в табл. 1.3. Останнім часом у довідниках параметр h₂₁ стали поміщати для схеми з загальним емітером. Для цього випадку в табл. 1.3 наведені змішані формули.

ТАБЛИЦЯ 1.2

h–ПАРАМЕТРИ ДЕЯКИХ ТИПІВ ТРАНЗИСТОРІВ

Тип транзистора	Режим вимірювання	h11б1)	h21е(В)1)	h22б	h12б	Cк3)	fT	rб Cк3)	Iко
Uк, В	Ік, мА	Ом		10-6сім	10-3	пФ	МГц	мксек	мкА
ГТ309А			384)	20-70		—
ГТ309Г				60-180		—
ГТ310В				20-70		—
ГТ310Е				60-180		—
ГТ310Б				60-180		—
ГТ311Е				15-80		1,5	2,5			10/12
ГТ311Ж				50-200		1,5	2,5			10/12
ГТ311И				100-300		1,5	2,5			10/12
ГТ313А				20-250		2,5	2,5			3/12
ГТ313Б				20-250		2,5				3/12
КТ315А				20-90	0,3	—				1/10
КТ315Б				50-350	0,3	—				1/10
КТ315Г				50-350	0,3	—				1/10
КТ315Д				20-90	0,3	—				1/10
КТ315Е				50-350	0,3	—				1/10
ГТ320А				30-100		1,2				2/5
ГТ320Б				50-120		1,2				2/5
ГТ320В				80-250		1,2				2/5
ГТ322А				20-70			1,8			4/10
ГТ322Б				50-120			1,8			4/10
ГТ322В				20-70			2,5			4/10
ГТ322Г				50-120			2,5			4/10
КТ601А			—		—	—				—
КТ602А			—	20-80	—	—				70/120
КТ602Б			—		—	—				70/120
КТ602В			—	15-80	—	—				70/80
КТ603А			—	10-80	—	—				10/30
КТ603Б			—		—	—				10/30
КТ603В			—	10-80	—	—				5/15

Примітки:

1) При U_к=5В І_е=1мА;

2) При f=20МГц;

3) При f=5МГц;

4) При U_к=–5В І_е=4мА;

5) е – в схемі з загальним емітером, б – в схемі з загальною базою;

6) f_T= ×f – гранична частота підсилення струму в схемі з загальним емітером.

ТАБЛИЦЯ 1.3

ФОРМУЛИ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ ВИСОКОЧАСТОТНИХ

ПАРАМЕТРІВ ТРАНЗИСТОРА

Номер формули	Параметр	Одиниці виміру	Розрахункові формули при умові	Допоміжні коефіцієнти
v < 0,3	0,3 < v < 3,2	v > 3,2
(1.11)	S		S0			(1.16)   (1.17)   (1.18)   (1.19)
(1.12)	gвх	сім
(1.13)	gвих	сім
(1.14)	Cвх	пФ	Б
(1.15)	Cвих	пФ

Примітки:

– робоча частота, МГц;

S – крутизна характеристики транзистора;

С_вх – вхідна ємність транзистора;

С_вих – вихідна ємність транзистора;

g_вх – вхідна провідність транзисторів;

g_вих – вихідна провідність транзисторів.

ТАБЛИЦЯ 1.4

ФОРМУЛИ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ НИЗЬКОЧАСТОТНИХ

Y–ПАРАМЕТРІВ В СХЕМІ З ЗАГАЛЬНИМ ЕМІТЕРОМ

Номер формули	Параметри	Одиниці	Формули для з застосування h-параметрів для схеми	Змішані формули
з загальною базою	з загальним емітером
(1.20)	Y21	Sе
(1.21)	Y11	g	cім
(1.22)	Y22	gі	сім
(1.23)	Y12	gзвор	сім
(1.24)	—		мксек

Примітки:

1. h₁₁, Ом; h₂₂, сім; f_a=mf_T, МГц; ; С_к, пФ; r_бС_к, мксек; r_б, Ом.

2. – модуль коефіцієнта підсилення за струмом на частоті

3. Для сплавних транзисторів m=1,2, для дифузійних m=1,6.

4. – постійна часу входу транзистора, f_S – гранична частота по крутизні

Приклад 1.1Визначити параметри транзистора ГТ309Г з загальним емітером по відомих h–параметрах (табл.1.2).

Вихідні дані

Ом ;

(60...180) ; 120

сім ;

В ;

мА ;

МГц ;

1000мк сек. ;

пФ

m =1,6

Потрібно визначити: g, S₀ , g_обр. , g_i , t, r_б

а) Визначаю вхідну провідність : [1 табл.1.4 ст.18]

, (1.19)

де - вхідний опір, Ом ;

- коефіцієнт передачі по струму ;

(сім) ;

б) Визначаю розподілений опір бази [1 табл.1.4 ст.18]

(1.20)

де С_к – ємність колекторного переходу, пФ ;

- у мк сек.

(Ом);

в) Визначаю крутизну характеристик [1 табл.1.4 ст.18]

, (1.21)

де - коефіцієнт передачі по струму;

- вхідний опір , Ом ;

г) визначаю провідність зворотного зв’язку [1 табл.1.4 ст.18]

(1.22)

де - вхідна провідність

(сім)

д) визначаю вихідну провідність [1 табл.1.4 ст.18]

; (1.23)

де - вхідна провідність, сім ;

r_б - опір бази, Ом ;

S₀ – крутизна характеристики, .

(сім)

е) визначаю постійну часу входу транзистора [1 табл.1.4 ст.18]

, (1.24) де f_т – частота транзистора , МГц ;

h_11б – вхідний опір, Ом ;

r_б – опір бази, Ом;

(мксек.)

Отримані результати записуються в таблицю 1.5

ТАБЛИЦЯ 1.5

ВИЗНАЧЕНІ ПАРАМЕТРИ ТРАНЗИСТОРІВ

Тип транзистора	Режим транзистора	Параметри
,В	,мА	S0 ,	, сім	, сім	, сім	rб , Ом	t , мк сек
ГТ309А	–5			0,5		11,5		0,0011
ГТ309Г	–5			0,22				0,0033
ГТ310Б	–5			0,26		10,8		0,0038