w Ciąryóik, - ELEKTRONIKA w zadaniach
Częśi 3. Analiza malojyunalnwa układów półprzewodnikowych
jako prąd bazy dla punktu pracy /„ (P)). W układzie wzmacniacza rezystancyjnego WE oznacza to, że wejście wzmacniacza musi być dla zmiennego sygnału rozwarte, co uzasadnia nazwę parametru /i/2, jako „rozwarciowego współczynnika oddziaływania zwrotnego”;
Rys. W3.6 Wyznaczanie parametrów malosygnalowych h, na podstawie charakterystyk statycznych tranzystora
Na podstawie równania W3.2 postępując podobnie mamy dla dwu następnych parametrów hybrydowych:
h_ |
= i_ |
_ Alc |
h |
Uj-O ** |
AI* |
(W3.I2)
Wartość liczbową parametru możemv na charakterystykach (najlepiej w 11-giej ćwiartce) wyznaczyć dla punktu pracy P" przyjmując niewielki przyrost prądu bazy {Alg1), wyznaczając odpowiadający mu przyrost prądu kolektora (Air") i dzieląc te dwa przyrosty przez siebie. Warunek i/2 = ut,e = 0 oznacza, że powyżej wspomniane przyrosty Ale i Alg muszą być odczytane na charakterystyce przejściowej odpowiadającej stałemu napięciu wyjściowemu. Składowa zmienna ucr = 0 oznacza bowiem, że napięcie wyjściowe Uqe w punkcie pracy nie ulega zmianie. W układzie wzmacniacza rezystancyjnego WE oznacza to, że wyjście wzmacniacza (kolektor tranzystora) musi być zwarte do masy układu przez dużą pojemność, co uzasadnia nazwę parametru /i22f jako „zwarciowego współczynnika wzmocnienia prądowego”;
h |
K |
1 |
U2 |
i'l = o u“ |
(W3.J3)
Wartość liczbową parametru /i22, możemy na charakterystykach (najlepiej w 1-szej ćwiartce) wyznaczyć dla punktu pracy P1 przyjmując niewielki przyrost prądu kolektora (Ale), wyznaczając odpowiadający mu przyrost napięcia kolektor-emiter
powered by
W Cięiyftski - ELEKTRONIKA W ZADANIACH Część 3 Analiza malosygnalowa układńw półprzewodnikowych
powyżej wspomniane przyrosty Alę i AUce muszą być odczytane na charakterystyce odpowiadającej stałemu prądowi bazy. Składowa zmienna ii, = 0 oznacza bowiem, że prąd bazy /s jest stały i równy lB (P). W układzie wzmacniacza rezystancyjnego WE oznacza to, że wejście wzmacniacza musi być dla sygnału zmiennego rozwarte, co uzasadnia nazwę parametru h22e jako „rozwarciowej (przewodności) admitancji wyjściowej”
Jak w'idać z omówionych zależności każdy z parametrów hr dla małych przyrostów ma sens współczynnika kierunkowego stycznej do odpowiedniej charakterystyki statycznej tranzystora w punkcie jego pracy. Ogólnie należy stwierdzić, że wartości parametrów h, zależą od wyboru punktu pracy tranzystora. Najsilniej zależność ta uwidacznia się w przypadku parametru hm- Ze względu na wykładniczy charakter zależności 1B = HU be)- parametr hu, (który odpowiada dynamicznej rezystancji złącza baza-emiter. przy ustalonej wartości napięcia Uce) silnie maleje ze wzrostem wybranej dla punktu pracy wartości prądu bazy. Jeśli jednak charakterystyka tranzystora jest w pewnym zakresie prądu i/lub napięcia liniowa (jak np. charakterystyka Ic = UUce) dla stałego /g. pokazana w 1-szcj ćwiartce na rysunku W3.6), to w tym zakresie odpowiadający jej parametr h od wyboru punktu pracy nie zależy.
Przedstawiona interpretacja parametrów h jako nachylenia stycznych do odpowiednich charakterystyk statycznych (stałoprądowych) tranzystora jest słuszna tylko dla małych i średnich częstotliwości sygnału, przy których nie uwidacznia się jeszcze wpływ ograniczeń w szybkości reakcji tranzystora na wysterowanie (w bardziej złożonych modelach tranzystora uwzględniany przez wprowadzenie na schemacie zastępczym pomiędzy jego wyprowadzeniami pojemności - patrz zadania w czwartej części zbioru).
Parametry h nie są stosowane do opisu zachowania tranzystorów polowych, gdyż wobec wysokiej wartości rezystancji bramka-kanał tych tranzystorów, najczęściej przyjmujemy (zwłaszcza dla małych i średnich częstotliwości sygnału) że prąd bramki ig nie płynie. Przy takim założeniu w układzie ze wspólnym źródłem (WS) mielibyśmy prąd wejściowy czwórnika // = 0, a więc hu = co i h2i = <».
Przyjmując dla czwórnika z rysunku W3.1 jako zmienne niezależne napięcie wejściowe «/ i napięcie wyjściowe u2 otrzymujemy układ dwu równań liniowych zwany układem równań admitancyjnych (przewodnościowych):
(W3.14) (W3.15)
'|=>’.|". +>’l2“2
h=y2>u>+y22«2
Sens tych równań jest taki, że zmienna zależna t; (a więc prąd wejściowy czwórnika) jest funkcją liniową dwu wybranych zmiennych niezależnych, a współczynnikami tej zależności są stałe oznaczone jako yj/ i y/2. Prąd wyjściowy czwórnika i2 jest funkcją liniową tych samych dwu zmiennych niezależnych, przy czym współczynniki tej drugiej zależności są stałe oznaczone jako y2i i y22. Zapisując układ równań admitancyjnych w postaci jednego równania macierzowego otrzymujemy:
-15-