Малосигнальных параметров

3.6. ТРАНЗИСТОР КАК ЛИНЕЙНЫЙ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК. МАЛОСИГНАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Малосигнальные параметры транзистора для каждой схемы включения однозначно находятся по соответствующим статическим характеристикам в конкретной рабочей точке. Например, входное сопротивление определяется наклоном входной характеристики (см. 3.5,6)

Рассматривая транзистор как активный четырехполюсник ( 3.37, а и б), можно получить его малосигнальные параметры, характеризующие зависимость между переменными составляющими напряжения и тока на входе (uit /x) и выходе (ыг> 4) транзистора.

Малосигнальные параметры. При работе МДП-транзис-торов в режиме усиления используются участки выходных ВАХ в области насыщения. В этой области при оптимальных значениях малосигнальных параметров возможно получение минимальных нелинейных искажений усиливаемых сигналов.

Малосигнальные параметры связаны соотношением

Малосигнальные параметры полевых транзисторов определяются выражениями (3.13), (3.14), (3.15), (3.16).

В зависимости от схемы включения транзистора Л-параметры различны и имеют соответствующие буквенные индексы — строчные б и э для параметров малого сигнала (переменного тока) и прописные Б и Э — для параметров большого сигнала (статические) . Например, в схеме ОЭ малосигнальные параметры обозначают Л-иэ' ^12э' ^21 э/ /722э- Значения /?-параметров зависят от режима работы транзистора (главным образом от /к) . Наиболее зависимы от /к параметры /?21э'

Малосигнальная модель ДК для области нижних частот показана на 6.7. На основе этой модели были получены основные малосигнальные параметры ДК. Однако при проектировании УПТ и ОУ приходится рассчитывать не только режим малого сигнала в области нижних частот, но и режим питания активных элементов по постоянному току, а также малосигнальные параметры в области верхних частот. Поэтому рассматриваются обычно две макромодели ДК, линейная и нелинейная, которые отражают основные его свойства [17].

§ 4.10. МАЛОСИГНАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

§ 4.10. Малосигнальные параметры . . . 229

Параметры малого сигнала. Для характеристики работы транзистора с сигналами малых амплитуд и при расчете и анализе соответствующих устройств используются так называемые мало-сигнальные параметры. Такими параметрами служат коэффициенты в уравнениях (12-52) и (12-53) линейного четырехполюсника, который был рассмотрен в § 12-3. Малосигнальные параметры являются дифференциальными параметрами.

Поскольку в общем случае характеристики транзистора нелинейны, то эти соотношения в виде системы линейных дифференциальных уравнений справедливы только для малых по величине изменений токов и напряжений, иначе говоря, при малом уровне сигнала. Коэффициенты пропорциональности в этой системе уравнений получили название малосигнальных параметров.

Характеристиками транзисторов пользуются для определения режимов работы транзисторных каскадов по любой схеме включения, а также для графического анализа этих каскадов при больших сигналах. При аналитическом методе расчета транзисторных каскадов пользуются линейными эквивалентными схемами транзисторов, которые отражают структурную связь малосигнальных параметров транзистора в режиме переменного тока.

При описании малосигнальных параметров применяют индекс «б» для схемы с общей базой, индекс «э» для схемы с общим эмиттером и индекс «к» для схемы с общим коллектором, например, hn5, у213,

Практическое применение находят три системы малосигнальных параметров: параметры сопротивления, или z-параметры; параметры провод имостей, или «/-параметры; смешанные, или гибридные, h-na-раметры (от слова «hibrid» — «смешанный»).

Формулы пересчета малосигнальных параметров в физические и обратно для трех схем включения транзисторов приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2 Формулы пересчета малосигнальных параметров в физические и обратно

Малосигнальные параметры. При работе МДП-транзис-торов в режиме усиления используются участки выходных ВАХ в области насыщения. В этой области при оптимальных значениях малосигнальных параметров возможно получение минимальных нелинейных искажений усиливаемых сигналов.

В аналоговой технике чаще всего используют пологие участки в. а. х., которым свойственны наименьшие линейные искажения сигналов и оптимальные значения малосигнальных параметров, существенных для усиления. К малосигнальным относятся сле-

Расчет основных характеристик каскада приходится проводить графическим путем, так как при аналитическом расчете зтих величин с использованием малосигнальных параметров усилительного элемента получаются существенные ошибки.

Параметры и эквивалентные схемы транзисторов. Характеристиками транзисторов пользуются, как правило, для определения режимов работы транзисторных схем, а также для графического анализа этих схем при больших сигналах. При аналитическом методе расчета транзисторных схем, позволяющем проводить их количественную оценку, пользуются эквивалентными схемами транзисторов, которые отражают структурную связь малосигнальных параметров транзистора в режиме переменного тока.

в том случае, когда известны 2-параметры. Комплексные сопротивления Z\\, Zj2, Zji, Zj2 можно найти экспериментально, используя режим холостого хода на входе и выходе. При холостом ходе на выходе (/2=0) можно определить входное комплексное сопротивление 2n = t/i//i и взаимное комплексное сопротивление Zj\ = Uz/Ii. При холостом ходе на входе (_Л = 0) взаимное комплексное сопротивление ^Z12= = t/,//2 и выходное комплексное сопротивление Z^^U^/Jz. Определив _Л-параметры транзистора, получим его математическую модель малосигнальных параметров, которая устанавливает однозначную связь между напряжениями на выводах транзистора и токами, протекающими по ним.