Elektronika W Zad cz 2 7

w Ciąryóik, - ELEKTRONIKA w zadaniach

Częśi 3. Analiza malojyunalnwa układów półprzewodnikowych

jako prąd bazy dla punktu pracy /„ (P)). W układzie wzmacniacza rezystancyjnego WE oznacza to, że wejście wzmacniacza musi być dla zmiennego sygnału rozwarte, co uzasadnia nazwę parametru /i_/2, jako „rozwarciowego współczynnika oddziaływania zwrotnego”;

Rys. W3.6 Wyznaczanie parametrów malosygnalowych h, na podstawie charakterystyk statycznych tranzystora

Na podstawie równania W3.2 postępując podobnie mamy dla dwu następnych parametrów hybrydowych:

h_	₌ i_	_ Al_c
h	Uj-O **	^AI*

(W3.I2)

Wartość liczbową parametru możemv na charakterystykach (najlepiej w 11-giej ćwiartce) wyznaczyć dla punktu pracy P" przyjmując niewielki przyrost prądu bazy {Alg¹), wyznaczając odpowiadający mu przyrost prądu kolektora (Air") i dzieląc te dwa przyrosty przez siebie. Warunek i/₂ = ut,_e = 0 oznacza, że powyżej wspomniane przyrosty Ale i Alg muszą być odczytane na charakterystyce przejściowej odpowiadającej stałemu napięciu wyjściowemu. Składowa zmienna u_cr = 0 oznacza bowiem, że napięcie wyjściowe Uqe w punkcie pracy nie ulega zmianie. W układzie wzmacniacza rezystancyjnego WE oznacza to, że wyjście wzmacniacza (kolektor tranzystora) musi być zwarte do masy układu przez dużą pojemność, co uzasadnia nazwę parametru /i_22f jako „zwarciowego współczynnika wzmocnienia prądowego”;

h	K	1
^U2	i'l = o ^u“

(W3.J3)

Wartość liczbową parametru /i₂₂, możemy na charakterystykach (najlepiej w 1-szej ćwiartce) wyznaczyć dla punktu pracy P¹ przyjmując niewielki przyrost prądu kolektora (Ale), wyznaczając odpowiadający mu przyrost napięcia kolektor-emiter

Mi siol

W Cięiyftski - ELEKTRONIKA W ZADANIACH Część 3 Analiza malosygnalowa układńw półprzewodnikowych

powyżej wspomniane przyrosty Alę i AUce muszą być odczytane na charakterystyce odpowiadającej stałemu prądowi bazy. Składowa zmienna ii, = 0 oznacza bowiem, że prąd bazy /s jest stały i równy l_B (P). W układzie wzmacniacza rezystancyjnego WE oznacza to, że wejście wzmacniacza musi być dla sygnału zmiennego rozwarte, co uzasadnia nazwę parametru h_22e jako „rozwarciowej (przewodności) admitancji wyjściowej”

Jak w'idać z omówionych zależności każdy z parametrów h_r dla małych przyrostów ma sens współczynnika kierunkowego stycznej do odpowiedniej charakterystyki statycznej tranzystora w punkcie jego pracy. Ogólnie należy stwierdzić, że wartości parametrów h, zależą od wyboru punktu pracy tranzystora. Najsilniej zależność ta uwidacznia się w przypadku parametru hm- Ze względu na wykładniczy charakter zależności 1_B = HU be)- parametr hu, (który odpowiada dynamicznej rezystancji złącza baza-emiter. przy ustalonej wartości napięcia Uce) silnie maleje ze wzrostem wybranej dla punktu pracy wartości prądu bazy. Jeśli jednak charakterystyka tranzystora jest w pewnym zakresie prądu i/lub napięcia liniowa (jak np. charakterystyka Ic = UUce) dla stałego /g. pokazana w 1-szcj ćwiartce na rysunku W3.6), to w tym zakresie odpowiadający jej parametr h od wyboru punktu pracy nie zależy.

Przedstawiona interpretacja parametrów h jako nachylenia stycznych do odpowiednich charakterystyk statycznych (stałoprądowych) tranzystora jest słuszna tylko dla małych i średnich częstotliwości sygnału, przy których nie uwidacznia się jeszcze wpływ ograniczeń w szybkości reakcji tranzystora na wysterowanie (w bardziej złożonych modelach tranzystora uwzględniany przez wprowadzenie na schemacie zastępczym pomiędzy jego wyprowadzeniami pojemności - patrz zadania w czwartej części zbioru).

Parametry h nie są stosowane do opisu zachowania tranzystorów polowych, gdyż wobec wysokiej wartości rezystancji bramka-kanał tych tranzystorów, najczęściej przyjmujemy (zwłaszcza dla małych i średnich częstotliwości sygnału) że prąd bramki i_g nie płynie. Przy takim założeniu w układzie ze wspólnym źródłem (WS) mielibyśmy prąd wejściowy czwórnika // = 0, a więc hu = co i h₂i = <».

W3.3 Parametry małosygnałowe typu y (parametry admitancyjne)

Przyjmując dla czwórnika z rysunku W3.1 jako zmienne niezależne napięcie wejściowe «/ i napięcie wyjściowe u₂ otrzymujemy układ dwu równań liniowych zwany układem równań admitancyjnych (przewodnościowych):

(W3.14) (W3.15)

'|=>’.|". +>’l2“₂

h=y₂>^u>+y₂2«2

Sens tych równań jest taki, że zmienna zależna t; (a więc prąd wejściowy czwórnika) jest funkcją liniową dwu wybranych zmiennych niezależnych, a współczynnikami tej zależności są stałe oznaczone jako yj/ i y_/2. Prąd wyjściowy czwórnika i₂ jest funkcją liniową tych samych dwu zmiennych niezależnych, przy czym współczynniki tej drugiej zależności są stałe oznaczone jako y₂i i y₂₂. Zapisując układ równań admitancyjnych w postaci jednego równania macierzowego otrzymujemy:

-15-