P1030332

246 M.Polowczyk, E.Klugmann - PRZYRZĄDY PÓŁPRZEWODNIKOWE

Rys. 6.28. Malosygnalowc schematy zastępcze typu mieszane-* tranzystora bipolarnego: a) w konfiguracji WB, b) w konfiguracji WC

W analizie małosygnałowej układów liniowych tranzystor często jest traktowany jako czwómik. Wrota wejściowe takiego czwómika niekiedy oznacza się cyframi 1 -1, natomiast wrota wyjściowe - cyframi 2-2, zaś napięcia i prądy (patrz rys.6.29) odpowiednio przez: Ij, Uj, I2 i U₂.

Rys. 6.29. Schemat oznaczeń wrót oraz prądów i napięć czwómika jako maiosygnalowego schematu zastępczego tranzystora

Dolne zaciski wrót czwómika zastępczego są połączone. Stanowią one wyprowadzenia wspólne tranzystora: emiter w konfiguracji WE, bazę w konfiguracji WB i kolektor w konfiguracji WC.

Właściwości tranzystora jako czwómika opisują [_ macierze parametrów h, y, z lub inne. Jedną z częściej

stosowanych jest macierz mieszana h, zdefiniowana dla czwómika liniowego równaniem:

h 1 “

(6.100)

gdzie:

II

21

(6.101)

Macierze parametrów określa się odrębnie dla każdej konfiguracji tranzystora. Dla oznaczenia konfiguracji symbolom macierzy i parametrów przydaje się indeksy: e - dla konfiguracji WE, np. h₂j_eł b - dla konfiguracji WB, np. h₂₁t,. c * dla konfiguracji WC, np. h₂j_c- Wartości poszczególnych parametrów ustala się eksperymentalnie lub analitycznie na podstawie małosygnałowych schematów zastępczych.

Metoda eksperymentalna polega na pomiarze odpowiednich składowych zmiennych prądów i napięć tranzystora przy zwartych lub rozwartych jednych wrotach tranzystora. Przykładowo, parametr h_2ł możemy określić mierząc prądy Ij i I₂ oraz obliczając zgodnie z wzorem

Io "

h₂i--’przy U₂=0    (6.102)

Warunek U₂=0 oznacza zwarcie wrót wyjściowych (2*2) tak dużą pojemnością, że wartość składowej zmiennej napięcia wyjściowego tranzystora staje się pomijalnie mała.

W metodzie analitycznej postępujemy zgodnie z zasadami ogólnie znanymi z teorii obwodów elektrycznych, bazując na znajomości wartości elementów schematu zastępczego tranzystora. Dla przykładu wyznaczmy jeden z najbardziej popularnych parametrów tranzystora: h_2]e, który jest znany pod nazwą "zwarciowy współczynnik wzmocnienia prądowego tranzystora w konfiguracji WE". W tym celu posługujemy się schematem zastępczym mieszane-rt dla konfiguracji WE, uproszczonym pizez pominięcie rezystancji szeregowych emitera i kolektora (rys.6.30).

Przy zwarciu zacisków 2-2 pomiędzy prądami I₂ i I, zachodzi relacja

(6.103)

Ił _mk    gm-j^(ł)CC _m|| i)

MlJj-0 ^lb lu^-0 Sbc⁺i⁽⁰(^CdE ^{+ C}jE ^{+ C}c)

O Należy zwrócić uwagę, że w katalogach często podaje się parametr b>jg obok hjj,. Parametr bjn^w odróżnieniu od hjj, jest parametrem staloprądowym, definiowanym następująco