303 (31)

303

Modele i parametry dla. pracy z małym sygnałem

Modele i parametry dla pracy z małym sygnałem    5.9

Zostaną teraz rozpatrzone właściwości tranzystora spolaryzowanego w określonym punkcie pracy i wysterowanego małym sygnałem prądu zmiennego. Mały sygnał jest rozumiany jako sygnał o takiej amplitudzie, przy której można pominąć nieliniowość zależności prądów i napięć na końcówkach tranzystora. Inaczej mówiąc, małe amplitudy prądów i napięć na końcówkach tranzystora można powiązać zależnościami liniowymi, w których współczynniki proporcjonalności nie są funkcjami tych amplitud. Przyjmuje się zatem, że tranzystor sterowany małym sygnałem zachowuje się jak element liniowy. Stąd modele opisujące właściwości małosygnałowe tranzystora nazywa się modelami liniowymi.

Podobnie jak dla modeli nieliniowych można tu wyróżnić pracę statyczną (ściślej biorąc quasi-statyczną w zakresie małych częstotliwości) i dynamiczną (w zakresie dużych częstotliwości). Jednak przede wszystkim należy podzielić modele liniowce tranzystora na dwie grupy, tj.:

—    modele końcówkowe (sformalizowane obwodowo modele czwórnilcowe),

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

Oba rodzaje modeli omówimy dla przypadku małych i dużych częstotliwości.

Ponieważ sterowanie małym sygnałem występuje przede wszystkim we wzmacniaczach, będzie nas interesować tylko praca tranzystora w zakresie aktywnym normalnym.

Modele czwórnilcowe    5.9.1

Tranzystor w dowolnym układzie włączenia może być przedstawiony przy pracy małosygnałowej jako czwÓrnik liniowy, którego właściwości są opisane przez zależności liniow-e prądów i napięć wejściowych i wyjściowych (rys. 5.52). W p.

‘1 o-►- t“»	Czwórnik liniowy
o-

i-o

i

U₂j

__> Rys. 5.52

Czwórnik liniowy 5.7.2 stwierdzono już, że istnieje sześć różnych par równań czwórnika, przy czym każda para równań równorzędnie i jednoznacznie opisuje jego właściwości. Stwierdzono również, że znaczenie praktyczne mają trzy pary równań, które dla czwórnika liniowego przyjmują postać:

u_L — i*i +^zi2*2 I

. ) równania impedancyjne    (5.91)

^U2 — ^Z2l*l +^Z22*2 )

•i =vn^ui+yi2^\ ,    .

! równania admitancyjne    (5.92)

^l2 — 2/21%+2/22 ^W2 I

^ui — ńji*! +h_l2u₂ \

.    ) równania mieszane (hybrydowe)    (5.93)

%2 ⁼    ^1 "ł”^22^2 )

przy czym i_L, i₂, u_lt u₂ — wartości chwilowe prądów i napięć małych sygnałów zmiennych na wejściu i wyjściu czwórnika.