При розрахунку електронних ланцюгів транзистор можна представити у вигляді чотириполюсника (рис. 4), що дозволяє використовувати для цих цілей добре розроблені методи теорії ланцюгів.
Рис. 4. Схема чотириполюсника для опису електричних властивостей транзистора
Як відомо, чотириполюсник характеризується вхідними U1, I1 і вихідними U2, I2 напругами і струмами. Якщо відомі дві з цих величин, то дві інші однозначно знаходяться на основі статичних характеристик транзистора. У загальному вигляді зв'язок струмів з напругами в чотириполюснику описуються шістьма рівняннями, з яких три набули широкого застосування. У першому з них напруги розглядаються як лінійні функції струмів:
Параметри Z ik мають розмірність опорів і є комплексними величинами. Вони виражаються через струми і напруги в режимі холостого ходу в такий спосіб:
(2.15)
При розгляді струмів транзистора як лінійних функцій напруг одержуємо Y - систему рівнянь:
|
|
(2.16)
Параметри Y мають розмірність провідності, також е комплексними величинами. Вони визначаються при короткозамкнутому за змінним сигналом вході чи виході:
(2.17)
Недолік системи Z і Y - параметрів - складність їхнього експериментального визначення, тому що внаслідок малого вхідного опору транзистора важко створити режим короткого замикання на вході і внаслідок великого вихідного опору важко створити режим холостого ходу на виході. Ці недоліки можна усунути при використанні гібридної системи h - параметрів:
(2.18)
Для, визначення hik - параметрів необхідно створити режим короткого замикання у вихідному ланцюзі і режим холостого ходу у вхідному. Таким чином, h - параметри виражаються через струми і напруги в такий спосіб:
- вхідний опір при короткому замиканні вихідного ланцюга;
- коефіцієнт зворотного зв'язку за напругою при холостому ході у вхідному ланцюзі;
- коефіцієнт передачі струму при короткому замиканні вихідного ланцюга;
- вихідна провідність при холостому ході у вхідному ланцюзі.
На практиці вимірювати h - параметри значно простіше, тому що транзистор в умовах вимірів працює в режимах, близьких до реальних. Однак, при розрахунку електричних ланцюгів, що містять транзистори, здебільшого використовуються Z - чи Y - параметри. Кожна система параметрів чотириполюсника зв'язана між собою, тому параметри однієї системи можна виразити через параметри іншої. На підставі (2.18) можна записати
|
|
При дослідженні поводження схем чи транзистора схеми, що містять його, необхідно мати зв'язок параметрів чотириполюсника з елементами еквівалентної схеми. Розглянемо цей зв'язок для параметрів у схемі з загальною базою [9]. При аналізі еквівалентної схеми в області низьких частот при короткому замиканні на виході одержимо
Вважаючи, що rкб>>r, можна записати
У режимі холостого ходу (Іe = 0) на входах визначимо