Динамо-машины  Статические характеристики элементов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 [ 86 ] 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

при которой за независимые переменные приняты входной ток и выходное напряжение:

1еык = hllox + /i22 laquo;. laquo;;

здесь параметры h и h безразмерны (коэффициент обратной связи в режиме холостого хода на входе и коэффициент усиления тока при коротком замыкании на выходе), параметр имеет размерность сопротивления (входное сопротивление при коротком замыкании на выходе), а параметр h - размерность проводимости (выходная проводимость в режиме холостого хода на входе).

Система /г-параметров представляет интерес потому, что каждый из параметров имеет ясный физический смысл и может быть достаточно просто измерен.

Таким образом, при использовании теории четырехполюсника свойства транзистора характеризуются параметрами г, g, h или другими Б зависимости от выбранной системы параметров.

Зная параметры транзистора как четырехполюсника, можно составить выражения, которые характеризуют работу транзистора в усилительной схеме. Для этого рассмотрим четырехполюсник с подключенными источником сигнала с внутренним сопротивлением Гц и нагрузкой с сопротивлением

Учитывая, что при выбранных направлениях тока и напряжения на выходе

= -UuRh. (295)

из уравнения (294) получим

Кн/вых ~ 21/вх ~Ь 22/вв1Х-

Отсюда коэффициент усиления схемы по току определяется выражением

K,=lf= --Jf. (296)

I вх laquo;гг т

Из Другого уравнения (294) можно определить выражения для входного сопротивления схемы Гд:

и С учетом выражения (296)

вх ~ п- 12

гвх=, (297)

А = ll22 - l221-

Для определения коэффициента усиления схемы по напряжению составим уравнение для входной цепи четырехполюсника

Ее. = rjex + Uex- (298)

Используя выражение (295), найдем

, и вых 1выхНн вых Rh

Еех 1вх1и~\~Чех lex , Ugx

Г и +

Отсюда

Ги + вх

или С учетом выражений (296) и (297)

г laquo;(г.. + /? )+ а + г /? (299)

Если коэффициент усиления схемы по напряжению определяется как отношение то выражение для данного коэф-

фициента Kv можно получить из выражения (299), приравняв г = О, так как в этом случае Ее. = Uex- Поэтому

- = ЛТЙ- (300)

Выходное сопротивление транзистора определяется при Еех = = О, поэтому уравнения (294) перепишутся в следующем виде:

Uex ~ hxu ~ \\1вх ~Ь \ч.1вых, Ueux ~ f2llex + 22ых-

Из последнего уравнения имеем

Ueux I jex

вых - / - 22 г21/ gt; еых вых

а из первого

Ьх 1 12

1вых Тц + Ти

Поэтому в окончательном виде получаем

Гвых = Г22--J = plusmn;1S!, (301)

вых 22 Г+Ги г + / gt;

Теперь установим связь между обобщенными параметрами в уравнениях четырехполюсника (rjy) и реальными параметрами транзистора.

Транзистор как четырехполюсник может быть замещен П-об-разной или Т-образной схемой. Наиболее часто транзисторы представляются в виде Т-образного четырехполюсника, состоящего из резисторов и источника напряжения или тока. Это связано с физической структурой транзистора и с большим удобством

0 +

измерения его параметров в Т-образной схеме замещения (вследствие значитель ного разброса параметров отдельных экземпляров полупроводниковых триодов часто приходится ориентироваться на приводимые в справочни ках данные только приближенно, а затем определять эти параметры экспериментально).

На рис. 159 изображены Т-образные схемы замещения транзистора в системе г-параметров с генератором напряжения для трех видов его включения: с общей базой (рис. 159, а), с общим эмиттером (рис. 159, б), с общим коллектором (рис. 159, в).

Параметры схемы г, и г к представляют собой как бы условно отнесенные к базе, эмиттеру и коллектору сопротивления некоторых частей объема полупроводника; точка М в действительности, конечно, не существует. Четвертый параметр схемы также имеет размерность сопротивления и характеризует пропорциональную связь величины э. д. с. источника (генератора) со входным током этой схемы. Сопротивление отнюдь нельзя рассматривать как внутреннее сопротивление генератора; последнее полагается равным нулю.

Для схемы замещения транзистора при включении его с общим эмиттером (рис. 159, б) нетрудно составить методом контурных токов следующие уравнения:

Uex = {г6 + о /вх + rshbix; аых + = Г,1вх + (г к + Гэ) 1еых-

Рис. 159. Т-образная схема замещения транзистора для малых сигналов в системе / -параметров:

а - включение с общей базой; б - включение с общим эмиттером; в - включение с общим коллектором