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.

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: