Определение h-параметров

Для определения h-параметров транзистора необходимы его входная и выходная вольт-амперные характеристики. На входной ВАХ задаёмся приращением базового тока относительно рабочей точки (рисунок 2.5):

(2.8)

Приращению базового тока соответствует приращение напряжения база-эмиттер, равное:

(2.9)

 

Рисунок 2.5

 

Параметр h_11Э, определяющий входное сопротивление транзистора при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока, равен:

(2.10)

На выходной ВАХ транзистора также задаёмся приращением тока базы (рисунок 2.6):

(2.11)

Рисунок 2.6

 

Соответствующее приращение тока коллектора равно:

(2.12)

Тогда параметр h_21Э, т.е. коэффициент передачи транзистора по току при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока, равен:

(2.13)

 

Для определения следующего h-параметра задаёмся приращением напряжения коллектор-эмиттер на выходной ВАХ транзистора (рисунок 2.7):

(2.14)

 

Рисунок 2.7

 

Соответствующее приращение тока коллектора составляет:

(2.15)

Выходная проводимость транзистора при разомкнутом входе для переменной составляющей тока (холостой ход входной цепи) – параметр h_22Э равен:

(2.16)

Последний h-параметр – коэффициент обратной связи по напряжению при разомкнутом входе для переменной составляющей тока определяется по формуле пересчета:

(2.17)

где – значение тока эмиттера.

Так как ток эмиттера равен:

(2.18)

то параметр имеет значение:

(2.19)

2.5 Расчёт величин элементов эквивалентной схемы

Физическая малосигнальная эквивалентная схема биполярного транзистора (схема Джиаколетто) представлена на рисунке 2.8. Рассчитаем величины входящих в неё элементов.

 

Рисунок 2.8

 

Значения конденсаторов и равны ёмкостям коллекторного и эмиттерного переходов и находятся по справочнику:

(2.20)

(2.21)

Для расчёта сопротивлений резисторов необходимо определить сопротивление эмиттерного перехода эмиттерному току и крутизну вольт-амперной характеристики транзистора:

(2.22)

(2.23)

Сопротивление эмиттерного перехода базовому току рассчитываем по формуле:

(2.24)

Выходное сопротивление транзистора равно:

(2.25)

Сопротивление коллекторного перехода:

(2.26)

 

И, наконец, последний параметр – объёмное сопротивление базы:

(2.27)

2.6 Расчёт граничных и предельных частот

Предельную частоту передачи тока рассчитываем по формуле:

(2.28)

Так как модуль коэффициента передачи тока на высокой частоте равен, согласно справочнику , а частота измерения то значение граничной частоты передачи тока равно:

(2.29)

Из справочника находим значение постоянной времени цепи обратной связи: (2.30)

Далее рассчитываем максимальную частоту генерации транзистора:

(2.31)

Предельная частота транзистора по крутизне:

(2.32)