Реферат Курсовая Конспект
Эквивалентные схемы транзистора - раздел Электроника, Биполярный транзистор Графический Метод Расчета Громоздкий, Неточный, Исключает Воз...
|
Графический метод расчета громоздкий, неточный, исключает возможность аналитического анализа, используется для наглядного представления положения рабочей точки. Аналитический расчет производится только для переменных составляющих напряжений и токов. В этом случае транзистор заменяется эквивалентной схемой, которая представляет собой схему, состоящую из линейных пассивных и активных элементов. Эта схема справедлива только в режиме малого сигнала, т.е. когда связь между приращениями токов и напряжений линейна.
Существует два вида эквивалентных схем: физическая, отражающая процессы, протекающие в транзисторе, и формальная, в которой транзистор представляется в виде четырехполюсника.
Физическая эквивалентная схема составляется для переменных токов и напряжений, но при условии, что эмиттерный переход находится под прямым напряжением, а коллекторный переход - под обратным напряжением, а амплитуды сигналов таковы, что транзистор работает в линейном режиме.
Широко применяется Т – образная эквивалентная схема, показанная на рисунке 2.10.
Рисунок 2.10 - Физическая эквивалентная схема биполярного транзистора
В этой схеме обозначено:
· - дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода включенного в прямом направлении. Обычно составляет несколько десятков Ом.
· - дифференциальное сопротивление коллекторного перехода, включенного в обратном направлении. Обычно составляет несколько сотен кОм.
· - объемное сопротивление базовой области. База выполняется с минимальной примесью, поэтому её сопротивление составляет порядка нескольких сотен Ом.
· - дифференциальный коэффициент передачи по току при схеме включения с ОБ.
· - емкость эмиттерного перехода, носит диффузионный характер, часто влияние этой емкости не учитывают даже на сравнительно высоких частотах, т.к. она шунтирована малым сопротивлением .
· - емкость коллекторного перехода является барьерной емкостью, она оказывает сильное влияние на частотные свойства транзисторов.
Формальная эквивалентная схема получила наибольшее распространение т.к. формальные параметры легко измеряются и приводятся в справочниках.
Рассмотрим формальную эквивалентную схему при включении транзистора с общим эмиттером (рисунок 2.11).
Рисунок 2.11 - Эквивалентная замена транзистора четырехполюсником
Если за зависимые переменные принять и , то их можно выразить через независимые переменные в виде уравнений
(2.12)
Значение – параметров можно определить, проведя опыт короткого замыкания на выходе и опыт холостого хода на входе.
Опыт короткого замыкания на выходе , тогда из системы уравнений следует
- входное сопротивление транзистора при схеме включения ОЭ;
- коэффициент передачи по току при схеме включения ОЭ.
Опыт холостого хода на входе , тогда из системы уравнений следует
- коэффициент внутренней обратной связи при схеме включения с ОЭ;
- выходная проводимость при схеме включения с ОЭ.
На основе приведенных уравнений можно построить эквивалентную схему транзистора в системе -параметров при включении с ОЭ (рисунок 2.12).
Рисунок 2.12 - Эквивалентная схема транзистора при включении с ОЭ
На практике численные значения параметров, если они не приведены в справочниках, определяют по статическим характеристикам транзистора. Параметры зависят от схемы включения транзистора, что отмечается третьим индексом "э", "б" или "к" соответственно для схем с ОЭ, ОБ или ОК. Покажем, как это делается, на примере схемы с ОЭ.
Параметры и определяют по входным характеристикам транзистора (рисунок 2.13).
Рисунок 2.13 - Определение - параметров по входной характеристике
В точке строят характеристический треугольник. При перемещении из точки в точку напряжение , т.е. , а входное сопротивление равно отношению катетов характеристического треугольника
. (2.13)
Коэффициент внутренней обратной связи находится при (), что соответствует переходу из точки в точку
, (2.14)
где .
Параметры и определяют по выходным характеристикам транзистора (рисунок 2.14).
Рисунок 2.14 - Определение - параметров по выходным характеристикам
Для того, чтобы в точке определить параметр , строят характеристический треугольник . Тогда катетами треугольника будут приращения напряжения и тока , при выполнении условия . Численное значение параметра определяют по формуле
. (2.15)
Для определения параметра через точку проводят вертикальную линию, которая пересекает две соседних выходных характеристики. Отрезок пропорционален приращению тока , а приращение тока базы равно разности токов, при которых сняты выходные характеристики, то есть , при этом . Следовательно,
, (2.16)
где - .
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Биполярный транзистор... Структура принцип... Графический анализ процесса усиления электрического сигнала На биполярном...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Эквивалентные схемы транзистора
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов