Транзисторы

Транзистор как линейный четырехполюсник

Для малых синусоидальных сигналов транзистор можно пред-
ставить в виде активного линейного четырех-
полюсника (рис. 4-19). Линейный активный четырехполюс-
ник можно описать шестью парами уравнений, связывающих
токи и напряжения на входе и выходе четырехполюсника.
Принимая за независимые переменные токи на входе и на выходе четырех­полюсника, а за зависимые переменные — напряжения на входе и выходе, можно получить пару уравнений с Z-параметрами (Z-параметры измеряются в режиме холостого хода на входе и на выходе, их иногда называют сопротивлениями холостого хода):

где Z

входное сопротивление при холостом ходе на

Для уравнений четырехполюсника в У-параметрах за неза­висимые переменные принимаются напряжения на входе и на вы­ходе, а в качестве зависимых переменных — токи на входе и на выходе (У-параметры измеряются в режиме короткого замыкания на входе и на выходе и иногда называются проводимостями ко­роткого замыкания)

Принимая в качестве независимых переменных входной ток и выходное напряжение, а в качестве зависимых — входное напря­жение и выходной ток, можно получить уравнения четырехполюс­ника в системе А-параметров.Система /г-параметров является гибридной: одни /г-параметры измеряются в режиме холостого хода на входе, другие — в режиме короткого замыкания на выходе.

Каждый способ описания свойств транзистора как четырехпо­люсника в выбранной системе параметров имеет свои преимущест­ва и недостатки. Это следует учитывать при расчете системы не­скольких четырехполюсников, соединенных друг с другом по по­следовательной, параллельной или смешанной схеме. Если два четырехполюсника соединяются последовательно, то при расчетах удобнее пользоваться Z-параметрами (сопротивлениями), при параллельном соединении — У-параметрами (проводимостями), а при смешанном соединении — /^-параметрами.

Недостатком указанных параметров является зависимость их величин от выбора рабочей точки, температуры, частоты и схемы включения транзистора. Кроме того, точность измерения пара­метров транзистора как четырехполюсника зависит от выбранной системы параметров. Параметры транзистора должны измеряться на рабочей частоте, в рабочем режиме и при заданной температуре. Транзистор является прибором с малым входным и большим выходным сопротивлениями. Поэтому для него трудно создать ус­ловия холостого хода в цепи коллектора и режим короткого за­мыкания в цепи эмиттера. В связи с этим система Z-параметров не нашла широкого применения. Параметры наиболее удобно изме­рять в режиме холостого хода для входной и короткого замыка­ния для выходной цепей, т. е. /i-параметры. Кроме того, fe-napa-метры в меньшей степени зависят друг от друга и от рабочей точки транзистора. Недостатками fe-параметров является мень­шая точность измерения выходных параметров на высоких ча­стотах, когда из-за паразитных емкостей затруднительно обеспе­чить условия холостого хода на входе. Поэтому в диапазоне высоких частот часто используют систему F-параметров.