Elektronika W Zad cz 2
9

W Cimymk. - ELEKTRONIKA W ZADANIACH Część 3 Anahźji ralosygiulowa układów półprzewodnikowych

^Ubr H + V + *, ,_c ' h₂₂, ~h_Uf (I + h_2tr )] =

⁼ [/>n,(l + /i₂i,)—/in, •A_J|_e]i_r +[/i|_2f •(! +h_2lc)-h_Ur •A₂2_#]«_t*

(3.4.10)

Oznaczając wyznacznik macierzy hybrydowej typu h przez:

A*, ⁼ *1 Ir *22, ^— *i2, ' *21,

oraz wyrażenie w nawiasie po lewej stronic stojące przy Ub, jako ^M. - ¹ + *21, + *11« *22, - *12, (* + *21, ) = I + *21, ~ *12, + Ml,

(3.4.12)

otrzymujemy znacznie prostszą w zapisie postać równania (3.4.10):

(3.4.13)

Porównując współczynniki stojące przy /, i u,i, w ostatnim równaniu (3.4.13) i równaniu (3.4.3), które po uwzględnieniu zmiany znaku przy u_e), przyjmuje postać:

(3.4.14)

^Ube ~ *114 ' *, ~ *12b ' ^Ut *

otrzymujemy współczynniki hm, i hm, wyrażone przez parametry h_e:

(3.4.15)

(3.4.16)

Teraz podstawiając (3.4.13) do (3.4.9) otrzymujemy:

\

(3.4.17)

Po uporządkowaniu i sprowadzeniu do wspólnego mianownika mamy kolejno:

Porównując współczynniki stojące przy i, i «</, w ostatnim równaniu (3.4.19) i równaniu (3.4.4) otrzymujemy współczynniki hub i hub wyrażone przez parametry h,\

(3.4.18)

(3.4.19)

_h -ZhkZ^L    (3.4.20)

M,

A_nł=-^    (3.4.21)

** M,

Podstawiając podane w temacie dane liczbowe otrzymujemy kolejno:

Mi, =h_u, h,_2e- h_l2, ■ h_llr = 1,45 kQ • 0,16 mS + 0,5 10'³ • 120 = 0,232 + 0.060 = 0.292 M, =¹ + *21, -*i2. + Mi, = 1 +120+0.5 • 10"’ + 0.292 s 121,3

Zwróćmy uwagę na to, że wobec M, = 1 + h_2lr = 121 wartości liczbowe parametrów h/ib, li2ib i h₂2b są dla rozpatrywanych danych w przybliżeniu 121-krolnie mniejsze od wartości ich odpowiedników dla konfiguracji WE.

w Ciątyfeki - ELEKTRONIKA W ZADANIACH Cr.ęsc 3 Analiza małosygnałowa układów półprzewodnikowych

powered by

Mi siol

Zadanie 3.5

Dla tranzystora krzemowego npn. podobnie jak w temacie poprzedniego zadania, w pewnym punkcie pracy parametry małosygnalowe typu h w konfiguracji WE są znane i mają wartości:

/!,/,= 1,45 kił; hi2r = -0,5 • 10"\    /i_2/f=120;    ń₂₂, = 0,16mS

Należy wyprowadzić wzory przeliczeniowe i wyznaczyć wartości parametrów h_c dla tego tranzystora pracującego w tym samym punkcie pracy (dla prądu stałego), ale w konfiguracji WK dla składowych zmiennych.

Rozwiązanie

Rys. 3.5.2

Równania definiujące parametry li (patrz równania W3.1 i W3.2 we Wprowadzeniu) dla tranzystora w konfiguracji WE przy oznaczeniach jak na rysunku 3.5.1 przyjmują postać:

^Uhr ⁼ hlichi ^{+ l,},2r^Uc    (3.5.1)

ic=^hV'ⁱb+^rhi'^Uc'    (3-5.2)

Dla tranzystora w konfiguracji WK przy oznaczeniach jak na rysunku 3.5.2 równania definicyjne przyjmują postać:

-i, = Kch + ^lł22J‘'c    (3-5.4)

Składowe zmienne prądów i napięć występujące w obydwu układach równań są ze sobą powiązane następującymi zależnościami:

“i* =“«-“<*=-«„• +    (35.5)

K    (3-5.6)

Przyjmujemy taki kierunek postępowania, aby w równaniach (3.5.1) i (3.5.2) zastąpić prąd i,, i napięcie ui„- które w docelowych równaniach (3.5.3) i (3.5.4) nie występują -wartościami wynikającymi z zależności (3.5.5) i (3.5.6) i po przekształceniach (uwzględniając także «„ = -«,<) porównać współczynniki stojące przy /» i wyrażone przez parametry h,. z ich odpowiednikami w równaniach (3.5.3) i (3.5.4). Podstawiając zależności (3.5.5) i (3.5.6) kolejno do (3.5.1) i (3.5.2) uzyskujemy: -«_tt+V=AuA+V(-«_tt) czyli    u_ir=h_uJ_h+(l-h_lic)u_ee    (3.5.7)

'< ~ⁱb=h_lui_b+h_lle(-u_a)    czyli    -/_rt =(-l-Aji,)^f*^+A22c“<r    (3-5.8)

Porównując współczynniki stojące przy i/, i u_K w równaniu (3.5.7) i równaniu definicyjnym    (3.5.3)    otrzymujemy współczynniki    hn_r    i    /i/_2<    wyrażone    przez

parametry Podstawiając wartości liczbowe podane w temacie zadania mamy: *nc=Ai,=1.45kft    (3.5.9)    h,_lc = 1 -*,2, = 1 -(-0,5-10-’)51 (3.5.10)

Porównując współczynniki stojące przy /), i u,_c w równaniu (3.5.8) i równaniu definicyjnym    (3.5.4)    otrzymujemy współczynniki    /i₂;,    i    ń_22f    wyrażone    przez

parametry h, i obliczamy ich wartości liczbowe:

=-l-A_JU =-l-120 = -121 (3.5.11)    h^ = hn, = 160 p5 (3.5.12)

Zwróćmy uwagę na to, że wartości parametrów hm, i I1221, w porównaniu z odpowiednimi w'arlościami dla konfiguracji WE nie ulegają zmianie, hub ma zbliżoną wartość bezwzględną ale jest ujemne. a/i;₂/,jest bliskie jedności.

-39-