электрические приборы и машины
 
 
   
 
   
 
 
     
 

Параметры четырехполюсника

При анализе работы транзистора обычно пользуются его эквивалентными схемами, составленными для переменных составляющих токов.

 

Эквивалентная схема, независимо от схемы включения транзистора, имеет два входных и два выходных зажима, между которыми включен ряд линейных активных и реактивных сопротивлений, т. е. представляет собой так называемый линейный четырехполюсник (рис. 89).

Рис. 89. Замена транзистора четырехполюсником.

Четырехполюсник характеризуют входными и выходными токами и напряжениями, которые измеряются в двух режимах: при разомкнутых выходных зажимах 2—2 (режим холостого хода) и при замкнутых накоротко зажимах 2—2 (режим короткого замыкания).

При анализе и расчете схем на транзисторах часто используют y-параметры, которые имеют размерность проводимости и определяются при коротком замыкании на входе и выходе. В системе y-параметров уравнения четырехполюсника имеют следующий вид:

i1 = y11u1 + y12u2;
i2 = y21u1+y22u2                       (123)

При закороченном входе, когда u1 = 0, можно определить

                             (124)
                             (125)

а при закороченном выходе, когда u2 = 0,

                             (126)
                             (127)

Здесь

у11 — входная проводимость транзистора, в зависимости от режима работы имеет величину порядка от тысячных до десятитысячных 1/ом; y22 — выходная проводимость транзистора, величина порядка десятков мкмо; у21 — прямая проводимость транзистора, величина порядка десятых или сотых долей ом;  у12 — обратная проводимость транзистора, величина порядка единиц мкмо.

Все системы характеристических параметров связаны между собой определенными соотношениями. Формулы перехода от одной системы параметров к другой даны в табл. 1.

Таблица 7. Формулы пересчета z, у и h-параметров

Характерис-
тические
параметры
транзистора

Формулы пересчета

z11

z22

z12

z21

h11

h22

 

h12

h21

y11

y22

y12

y21

Характеристические параметры четырехполюсника можно выразить через первичные параметры транзистора и при включении последнего по схеме с общим эмиттером, и по схеме с общим коллектором.

 

Эквивалентная Т-образная схема транзистора с общим эмиттером для низких частот приведена на рис. 92.

Рис. 92. Т-образная эквивалентная схема транзистора с общим эмиттером.

Для входной и выходной цепей эквивалентной схемы уравнения, составленные в соответствии со вторым законом Кирхгофа, имеют вид

                         (128)

но так как

iэ = — (i1 + i2),

то последнее уравнение можно переписать в форме

u2 = i1 (rэ - rг) + i2 (rэ + rк - rг).                 (129)

Сравнивая уравнения (128) и (129) с уравнениями (101), полученными для четырехполюсника, нетрудно прийти к выводу, что для схемы с общим эмиттером

                               (130)

а для схемы с общим коллектором

                                  (131)

Кроме перечисленных параметров транзисторов имеется еще ряд других не менее важных параметров, которые приводятся в паспортах транзисторов. К ним относятся:

  1. Допустимая мощность Рк.доп, рассеиваемая коллектором. Если эта мощность не превышает 250 мвт, то транзистор считают маломощным. У транзисторов большой мощности на коллекторе рассеивается мощность свыше 5 вт. Величина Рк.доп может быть рассчитана с достаточной для практики точностью по формуле
    Рк = UкIк.                               (132)
    Температура окружающей среды оказывает влияние на теплообмен, а следовательно, и на величину Рк.доп.
  2. Обратный ток коллектора Iк.о. Если теплоотвод от коллектора недостаточен, то в связи с нагревом коллекторного перехода возрастает ток коллектора Iк = Iк.о + αIэ.  Особенно резко увеличивается обратный ток коллектора Iк.о. Так, при увеличении температуры от +20 до +70° C величина Iк.o возрастает примерно в 20 раз. Процесс нагрева транзистора становится лавинообразным, выходная мощность падает и транзистор выходит из строя. Для повышения теплоотвода, а следовательно, и для увеличения отдаваемой транзистором мощности применяют специальные теплоотводящие радиаторы, изготовляемые из меди или черненого алюминия.

Параметр Iк.о характеризует качество транзистора: чем меньше обратный ток коллектора, тем лучше транзистор. При комнатной температуре величина Iк.o обычно составляет несколько микроампер.

Роль параметров играют также предельные максимальные частоты ƒα или ƒβ, при которых коэффициент усиления уменьшается в √2 раз по сравнению с коэффициентом усиления на низких частотах ( ƒα соответствует схеме включения транзистора с общей базой, а ƒβ — схеме включения с общим эмиттером).

 
 
     
 
Copyright © 2012 Электродвигатели и трансформаторы
электрические приборы и машины
Rambler's Top100
Создание сайта Вебцентр