Малосигнальные параметры

Если при работе транзистора переменные напряжения на его переходах достаточно малы, то токи в нем являются линейными функциями этих напряжений. Это позволяет рассматривать транзистор как линейный четырехполюсник (рис.4), т.е. как некоторое устройство, имеющее два входных и два выходных зажима, и связь между токами и напряжениями на входе ( ) и выходе ( ) которого выражается системой линейных уравнений.

Из теории четырехполюсников следует, что только две из перечисленных величин независимы, а две другие могут быть выражены через них. В качестве независимых можно выбирать произвольно любую пару величин. Таким образом можно составить шесть систем уравнений, описывающих связь между входными и выходными токами и напряжениями четырехполюсника. Для транзисторов наиболее удобной оказалась система малосигнальных h – параметров, в которой в качестве независимых величин выбираются входной ток и выходное напряжение .

(2.7)

В режиме малых сигналов функции ƒ₁ и ƒ₂ линейны, поэтому приращения величин можно получить дифференцированием (2.7) следующим образом:

(2.8)

В качестве малых приращений входных и выходных токов и напряжений можно принять переменные составляющие , , , . Тогда (2.8) можно переписать

(2.9)

Коэффициенты в правой части (2.9) называются h – параметрами. Они имеют вполне определенный физический смысл и устанавливают взаимосвязь между токами и напряжениями транзистора.

Если в первом уравнении (2.9) положить , что соответствует короткому замыканию выходной цепи по переменной составляющей (постоянное напряжение на выходных зажимах при этом ), то получаем:

- входное сопротивление транзистора по переменному току при коротко замкнутом выходе.

Если в том же уравнении положить ( ), то

- коэффициент обратной связи по переменному напряжению при разомкнутой входной цепи (холостой ход) по переменному току.

Аналогично из второго уравнения (2.9), получаем:

- коэффициент передачи тока при коротком замыкании на выходе по переменному току;

- выходная проводимость при холостом ходе во входной цепи по переменному току.

Поскольку транзистор допускает три схемы включения, то к обозначению соответствующего параметра добавляется буква, обозначающая схему включения транзистора. Например, для схемы с ОЭ параметры обозначаются .

Преимущества h – параметров заключаются в удобстве их экспериментального определения. Они легко определяются для заданного режима работы по постоянному току (рабочей точки) по входным и выходным ВАХ. Кроме того, h – параметры измеряют в режимах, близких к режимам работы транзисторов в практических схемах.