|
| |
|
Главная Журналы ТРАНЗИСТОР КАК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК Изложенные в предыдущем параграфе соображения относились к так называемым линейным электрическим цепям, т. е. к цепям, составленным из линейных элементов (сопротивлений). Линейными называются такие сопротивления, величина которых не зависит от величины приложенного к ним напряжения или протекающего тока. График зависимости I=(p(U) для линейного сопротивления имеет вид прямой линии (при равномерном масштабе по обеим осям). Если в цепи имеется электронная лампа или транзистор, то картина резко меняется. Зависимость тока в двух любых электродах транзистора от приложенного напряжения существенно отличается от линейной при достаточно больших пределах изменения напряжения. Следовательно, транзистор, вообще говоря, является нелинейным элементом. Однако при малых изменениях напряжений, приложенных между электродами, эта нелинейность становится несущественной. Подключим к транзистору источники питания и установим определенную рабочую точку транзистора (напряжение коллектор - эмиттер и.э и ток коллектора /к). Разумеется, чтобы создать ток в цепи коллектора, потребуется создать вполне определенный ток /б в цепи базы. При этом между выводами эмиттера и базы также будет существовать некоторое постоянное напряжение f/б.э. Приложим между этими же двумя выводами переменное напряжение, амплитуду которого выберем в несколько раз меньшей, чем величина напряжения f/б.э. Тогда во всех электродах транзистора появятся переменные составляющие тока, амплитуда которых будет пропорциональна амплитуде переменной составляющей напряжения между входными электродами. Это обстоятельство позволяет при малых сигналах рассматривать транзистор как линейный активный четырехполюсник и применить к расчету транзисторного усилителя методы теории линейного четырехполюсника. Подобно пассивным четырехполюсникам транзистор полностью характеризуется заданием любой из шести известных систем параметров. (Система уравнений с ха- рактеристическиМй параметрами здесь не рассматривается) . Такие параметры транзистора иногда называют малосигнальными, чтобы отразить в названии область их применения (малая величина переменной составляющей тока или напряжения). Типовые значения малосигнальных параметров транзистора можно найти в справочниках. Параметры конкретного образца транзистора всегда можно измерить, исходя из физического смысла каждого параметра. Заметим, что измерение малосигнальных параметров транзистора имеет одну особенность по сравнению с измерением параметров пассивного четырехполюсника. Анализируя аналитические выражения параметров, соответствующих различным системам, можно убедиться, что измерение параметров сводится к измерению напряжений на входе и выходе четырехполюсника, а также токов во входной и выходной цепях в режиме холостого хода или короткого замыкания одной из пар зажимов. В случае пассивного четырехполюсника режим холостого хода означает обрыв соответствующей цепи, а режим короткого замыкания - замыкание соответствующей пары зажимов. В случае измерения малосигнальных параметров транзистора режим холостого хода или короткого замыкания должен быть обеспечен только по переменной составляющей тока или напряжения. Это надо сделать таким образом, чтобы изменение режима работы транзистора по переменной составляющей никак не отражалось на выбранном и установленном режиме транзистора по постоянной составляющей. Практически для создания режима короткого замыкания по переменной составляющей между какими-либо двумя электродами включают между ними конденсатор достаточно большой емкости. Режим холостого хода обеспечивают, включая в цепь измеряемого электрода большое сопротивление, дроссель, параллельный колебательный контур или активный двухполюсник с транзисторами или электронными лампами. Следует иметь в виду, что почти все параметры транзистора сильно зависят от выбранной рабочей точки транзистора, его температуры, а также от схемы включения транзистора по переменному току. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПО ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СХЕМЕ ТРАНЗИСТОРА Малосигнальные параметры транзистора можно вычислить, располагая величинами элементов эквивалентной схемы транзистора. На рис. 4,(2 изображена Т-образная эквивалентная схема с зависимым генератором тока, управляемым током эмиттера, а на рис. 4,6- схема с зависимым генератором э. д. с. Названия сопротивлений, образующих эквивалентную схему, совпадают с названиями элек- (Э---- "4 тродов транзистора: Гэ - сопротивление эмиттера (эмиттерного перехода); Гб - сопротивление базы; Гк - сопротивление коллектора (коллекторного перехода). Обе схемы справедливы только для диапазона низких и средних звуковых частот. Рассматривая схему на рис. 4,а, находим следующие зависимости. I) Выходная проводимость схемы при разомкнутых входных зажимах (параметр /122) равна: ---Ъ----- Рис. 4. Эквивалентные схемы транзистора. А -с зависимым генератором тока; б -с зависимым генератором э. д. с. (При обрыве цепи эмиттера зависимый генератор в обеих схемах выключается.) 2) Отношение напряжения на входных зажимах к напряжению на выходных зажимах при разомкнутой входной цепи (параметр h\2) равно: 0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |