sciagi, Wyklad 5, Modele liniowe tranzystora dzielimy na dwie grupy :


Modele liniowe tranzystora dzielimy na dwie grupy :

  1. modele końcówkowe ( modele czwórnikowe)

  2. modele fizyczne (schematy zastępcze zbudowane z elementów odpowiadających określonym procesom fizycznym w tranzystorze).

u1 = z11 i1 + z12 i2

równania impedancyjne

u2 = z21 i1 + z22 i2

i1 = y11 u1 + y12 u2

równania admitancyjne

i2 = y21 u1 + y22 u2

u1 = h11 i1 + h12 u2

równania mieszane (hybrydowe)

i2 = h21 i1 + h22 u2

przy czym i1, i2 u1, u2 - wartości chwilowe prądów i napięć małych sygnałów zmiennych na wejściu i wyjściu czwórnika.

Równania te można zapisać w postaci macierzowej:

przy czym macierze z, y, h mają postać:

z = 0x01 graphic
; y = 0x01 graphic
; h = 0x01 graphic

Parametry impedancyjne są mierzone w warunkach rozwarcia wejścia lub wyjścia czwórnika.

Np. 0x01 graphic
przy i2 = 0 czyli przy rozwarciu wyjścia, a 0x01 graphic
przy i1 = 0, czyli przy rozwarciu wejścia itd.

Parametry admitancyjne są mierzone przy zwarciu wejścia lub wyjścia a parametry hybrydowe przy rozwarciu wejścia lub zwarciu wyjścia czwórnika. Należy podkreślić, że nie chodzi tu o zwarcie i rozwarcie w sensie galwanicznym gdyż uniemożliwiłoby to spolaryzowanie tranzystora w określonym punkcie pracy. Chodzi tu wyłącznie o zapewnienie specyficznych warunków sterowania i obciążenia tranzystora dla sygnału zmiennego.

Przykładowo rozwarcie wejścia oznacza, że z zacisków wejściowych czwórnik „widzi” impedancję znacznie większą niż jego impedancja wejściowa. Zwarcie wyjścia oznacza, że z zacisków wyjściowych czwórnik „widzi” impedancję znacznie mniejszą niż jego impedancja wyjściowa.

Parametry macierzy h i y są najczęściej stosowane w praktyce, przedstawimy je zatem bardziej szczegółowo:

0x01 graphic
- impedancja wejściowa

0x01 graphic
- współczynnik oddziaływania zwrotnego

0x01 graphic
- współczynnik wzmocnienia prądowego

0x01 graphic
- admitancja wyjściowa

0x01 graphic
- admitancja wejściowa

0x01 graphic
- admitancja zwrotna

0x01 graphic
- admitancja przejściowa (transadmitancja)

0x01 graphic
- admitancja wyjściowa

Należy przy tym zauważyć, że: 0x01 graphic
lecz h22 ≠ y22

gdyż h22 jest admitancją wyjściową mierzoną przy i1 = 0 (tzw. rozwarciowa admitancja wyjściowa), a y22 jest admitancją wyjściową, mierzoną , przy u1 = 0
(tzw. zwarciowa admitancja wyjściowa).

Przykład 1. Wyrazić parametry macierzy [z] za pomocą [h].

Równanie 3/ ma postać

u1 = h11 I1 + h12 U2 5/

Porównujemy z równaniem 1/

z 4/ wyznaczamy U20x01 graphic

i podstawiamy do 5:

0x01 graphic

ostatnie równanie porównujemy z 1/ i widzimy, że:

0x01 graphic

0x01 graphic

Równanie 2/ ma postać:

u2 = z21I1 + z22I2 6/

porównujemy z 4/

Wniosek - porównać trudno, więc:

z 4/ wyznaczamy u2:

0x01 graphic

ostatnie równanie porównujemy z 6/ i widzimy, że:

0x01 graphic

0x01 graphic

Przykład 2. Wyrazić parametry [z] za pomocą [Y]

u1 = z11I1 + z12I2 1/

u2 = z21I1 + z22I2 2/

I1 = y11u1 + y12u2 3/

I2 = y21u1 + y22u2 4/

Równanie 1/ ma postać

u1 = z11I1 + z12I2

porównujemy go z 3/ i widzimy, że porównać trudno, więc:

z 3/ wyznaczamy u1:

0x08 graphic
5/

ostatnie równanie porównujemy z 1/ i widzimy, że porównać trudno, więc:

z 4/ wyznaczamy u2:

0x01 graphic

to równanie podstawiamy do 5/

0x01 graphic

Przekształcamy go ( wyrazy z u1 przenosimy na lewą stronę równania ):

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

ostatnie równanie porównujemy z 1/ i widzimy, że:

0x01 graphic

0x01 graphic

Równanie 2/ ma postać:

u2 = z21I1 + z22I2

porównujemy go z 4/ i widzimy, że porównać trudno, więc:

z 4/ wyznaczamy u2:

0x01 graphic

porównujemy go z 2/ i widzimy, że porównać trudno, więc:

z 3/ wyznaczamy u1:

0x01 graphic

ostatnie równanie podstawiamy do 7/

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

ostatnie równanie porównujemy z 2/ i widzimy, że:

0x01 graphic

0x01 graphic

Wartości parametrów czwórnikowych zależą od układu włączenia tranzystora. Przykładowo, parametr h21, wyznaczający wzmocnienie prądowe, przyjmuje następujące wartości:

w układzie WB - α (ok. 0,99)

w układzie WE - β (ok. 100)

w układzie WC - β + 1

Rodzaj układu włączenia jest oznaczony indeksem literowym:

b - dla układu OB (WB)

e - dla układu OE (WE)

c - dla układu OC (WC)

Np. h11b jest impedancją wejściową w układzie OB. (WB) itp.

W literaturze angielskiej i w katalogach często indeks dwucyfrowy zastępuje się jedną literą wg następującego klucza (na przykładzie parametrów h):

h11 = hi (input - wejście)

h12 = hr (reverse - oddziaływanie zwrotne)

h21 = hf (forward - przenoszenie w przód)

h22 = ho (output - wyjście)

Zatem: hib = h11b

hfe = h21e itp.

0x01 graphic



Wyszukiwarka