Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [38] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169


f 5 4

Рис. 5.39. Схема измерения параметров:

режима по постоянному току, поэтому прежде всего для транзистора в схеме устанавливают режим по постоянному току. Например, параметры маломощных транзисторов часто измеряют, при напряжении Uk = 5 В и токе /я=1 мА. Необходимый режим по постоянному току можно установить следующим образом. Возьмем напряжение источника питания f/„=10 В и включим резистор Rk = 5 кОм, тогда при коллекторном токе /к=1 мА постоянное напряжение Uk относительно земли будет равно 5 В. Этого добиваются подбором резистора Re, сопротивление которого зависит от hzia. При /г21э=100 7?б~1 МОм.

Поэтому подбирать его нужно, подключая сопротивления Re, измеряемые сотнями килоом, а не включая, как это иногда делают, переменное сопротивление, изменяющее свое значение от нуля.

Установив нужный режим по постоянному току, подключают звуковой генератор ЗГ и подают с его выхода напряжение Ui, не превышающее 20 мВ. Частоту измерения обычно берут равной 1 кГц. Сопротивление Rea можно взять равным 1-2 кОм, но его значение должно быть точно известным, например с точностью ±5%. Измеряя Ui и u2 электронным милливольтметром переменного тока, определяют ток через Res, который с большой точностью является также и переменным током базы, так как можно пренебречь ответвлением переменного тока в Re. Очевидно, что hno=Rex=u2/l6.

Для измерения параметра /2213 используют ту же схему, но в разрыв между точками А я В включают небольшое сопротивление, например /? = 500 Ом. Электронным милливольтметром переменного тока измеряют напряжение точки В относительно земли и убеждаются в том, что напряжение точки А относительно земли равно нулю. Зная падение напряжения на включенном сопротивлении, определяют переменную составляющую коллекторного тока

и вычисляют /г21э = /к б.

Для измерения йггэ и hi23 собирают схему, показанную на рис. 5.39,6. Установив режим по постоянному току, подключают звуковой генератор ЗГ. Устанавливают переменное напряжение 2=1-2 В. Измеряя переменные напряжения Ui и u2 и зная Rks, находят переменную составляющую коллекторного тока.



Поделив переменную составляющую коллекторного тока на переменное напряжение U2, получают параметр /г22э=/к/[2.

Измеряя милливольтметром напряжение Ue, находят к[2э~

5.10. ГИБРИДНАЯ П-ОБРАЗНАЯ ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА ТРАНЗИСТОРА

Эквивалентная схема, изображенная на рис. 5.38, получена на основе уравнений, связывающих входные и выходные токи и напряжения.

Исходя из физических принципов работы транзистора, описанных выше, можно получить физические эквивалентные схемы транзистора. Одна из таких физических схем для транзистора, включенного по схеме с ОЭ, предложенная Джиаколетто, показана на рис. 5.40. Ее обычно называют гибридной П-образной эквивалентной схемой. В схеме имеются две базовые точки: точка б, соответствующая внешнему выводу базы, и воображаемая точка 61, находящаяся внутри объемной области базы. Базовый ток течет в основном поперек базы, имеющей в этом направлении очень малое сечение из-за ее малой толщины. Распределенное сопротивление базовому току внутри базовой области называется сопротивлением базы Гбхб. Оно зависит от удельного сопротивления материала, образующего базу. Сопротивление гви и емкость характеризуют эмиттерный переход, а сопротивление Гбхк и емкость - коллекторный. Сопротивление гэ называется сопротивлением внешней утечки между коллектором и эмиттером.

Генератор тока, показанный на схеме, связывает выходной ток с напряжением на эмиттерном переходе.

Кроме емкостей, указанных на схеме, транзистор может иметь емкости между внешними выводами. Эти емкости можно объединить с подключаемыми к транзистору внешними элементами и отнести к ним. Поэтому внешние емкости на схеме не показаны.

Величины всех элементов гибридной П-образной схемы транзистора можно определить из геометрических размеров и конструкции транзистора. Но эти величины можно также определить из физических соображений, сопоставляя их с /г-параметрами.

Известно, например, что коллекторный ток почти равен эмит-терному, который, в свою очередь, определяется напряжением на


Рис. 5.40. Гибридная П-образная физическая эквивалентная схема транзистора с ОЭ (схема Джиаколетто)



эмиттерном переходе Ueia. Динамическое сопротивление эмиттерного перехода Гэ (в омах) равно Гэ = 25 э, где /а - постоянная составляющая тока эмиттера, мА. Динамическое сопротивление связывает переменную составляющую тока эмиттера h с переменным напряжением Ueu на эмиттерном переходе: /э=<7б1э/га. Отсюда

Ir.hUeJra=SU6i„ (5.71)

причем

5=1/Гз=40/к=, (5.72)

где 5 - крутизна, мА/В; /к= - постоянная составляющая коллекторного тока, мА.

Сопротивление гви превышает сопротивление Гэ во столько же раз, во сколько эмиттерный или коллекторный ток больше базового. Отсюда

Гб\э = Н2\эГэ. (5.73)

Сопротивление Гбхб можно определить, сравнивая входные сопротивления схем, представленных на рис. 5.38 и 5.40.

На низких частотах влиянием емкостей можно пренебречь и считать, что

21э = /-бц5-ЬГб1э, (5.74)

откуда

Гб1б = К1э-Гб1э. (5.75)

Согласно этому выражению rgig равно разности двух очень близких величин, поэтому погрешность определения гвхв в соответствии с (5.75) велика. Обычно определяют другими методами. Например, Гб1б можно измерить как входное сопротивление на достаточной высокой частоте, когда благодаря шунтирующему действию Сз можно считать, что

КехГбХб. (5.76)

в эквивалентной схеме Джиаколетто сопротивлением гвук учитывается явление модуляции эффективной толщины базы. Его можно определить, сравнивая коэффициенты обратной связи нона-пряжению схем, представленных на рис. 5.38 и 5.40, на низких частотах:

12э=Гб1э/ге1„, (5.77)

откуда

Гб[к = Гб1э1к12э=к21эГэ1Н12э. (5.78)

Наконец, сравнивая выходные проводимости двух схем, получаем

Й22э= l/rK0 + hi2sS+l/(r6is + rgi„). (5.79)

пренебрегая последним членом из-за его малости, имеем

rKa=l/ih22s-hi2oS). (5.80)



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [38] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0102