Расчет величин элементов моделирующей схемы для переменного тока проводится на основе характеристик транзистора и его паспортных данных. Приведем этот расчет, основываясь на входных и выходных характеристиках транзистора, включенного по схеме с общим эмит- тером (рис. 10.7).

Определим значения параметров схеме замещения транзистора, рабочая точка которого занимает положение А на* рис. 10.7, б. Этой точке соответствует ток коллектора /2, ток базы /gg и напряжение коллектор-эмиттер С/эг-

Начнем с коэффициента усиления транзистора по току /igia = Р-Для этого найдем значения тока коллектора /i и /д, соответствующие напряжению на коллекторе С/эг. и токам базы /gi и /gg. Величина одного из них (/бз) больше значения исходного тока / 2, а другого (/gi) меньше.

h kn

Рис. 10.7

Коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером /zaia = Р равен отношению приращений коллекторного и базового токов:

Р = (кз - hiVU 63 - 6l)-

(10.13)

Далее определим наклон выходной характеристики транзистора в рабочей точке ({7,£э2. к2). который для моделирующей схемы равен

АЛуАС/кэ = & + (1+Р)кб-

(10.14)

Поскольку влияние проводимости обратной связи - g сказывается на смещении входной характеристики под действием напряжения и^э, а из приводимых в справочниках двух входных характеристик АЛЯ С/кэ = О и {7,;э = {7кэ2 это смещение определить нельзя, то найти из суммы (10.14) каждое слагаемое следует по результатам каких-либо других измерений, а не входным характеристикам.

Часто полагают

g = (330)g 6. (10.15)

Входную проводимость транзистора, равную для моделирующей схемы

gBx = l/(-6--l/g.)> (10.16)

0

9кэ -0

можно определить по наклону входной характеристики (рис. 10.7, а) в рабочей точке. Значение сопротивления можно найти либо по приведенному в справочнике произведению г^С^, либо по наклону входной характеристики при.большом напряжении (/ 9 и большом токе базы, ибо в этом случае > l/g.

Проводя касательную к входной характеристике, соответствующей (/кэ2. находим

Гб = Д(/бп бп, (10.17)

где At/бп - отрезок оси входных напряжений, являющийся проекцией отрезка касательной.

Таким образом, нами определены все элементы низкочастотной моделирующей схемы. Для превращения схемы в высокочастотную ее следует дополнить емкостями и Q. Значение емкости Qg дается в паспорте на транзистор, а емкости Q определяется по величине предельной частоты усиления по току/.j, также приводимой в паспорте: (

Сэ = Р^э/(2я/х) = /э/(2я26/,), (10.18) е^-Л---c=i-

и Век г.

где /э берется в миллиамперах. Оэ\\ д^рс/к

Параметры эквивалентной схе- 0- I

мы транзистора на постоянном токе

можно рассчитать по их значениям Рис. Ш.8

на переменном токе. Практически

таких расчетов не проводят. Связано это с тем, что разброс значений параметров у различных экземпляров транзисторов весьма велик и перекрывает температурные изменения этих параметров. Запасы, закладываемые при проектировании в стабилизатор, обеспечивают его успешную работу как с хорошими, так и плохими транзисторами. В связи с тем что температурные изменения параметров транзистора меньше их изменений из-за разброса, они не оказывают существенного влияния на показатели стабилизатора.

Однако при расчете усилителей стабилизаторов необходимо учитывать влияние неуправляемого тока коллекторного перехода / о и тепловое смещение входных характеристик транзистора, называемое температурным дрейфом. Эти факторы приводят к температурным изменениям выходного напряжения. В эквивалентной схеме это учитывают путем включения двух зависящих от температуры генераторов: генератора тока /ко и генератора напряжения AUg-t (рис. 10.8). Соответствующая методика приводится в курсе усилительных устройств [11].

Рассмотренную схему замещения биполярного транзистора используют не только для описания поведения одного транзистора, но и для характеристики более сложных схем, содержащих несколько транзисторов. В этом случае схему можно преобразовывать к виду, показанному на рис. 10.5 или 10.8. Элементы преобразованной схемы и являются элементами транзистора, заменяющего всю сложную схему.

Приведем пример такого преобразования. Для увеличения тока, отдаваемого стабилизатором в нагрузку, применяют параллельное соединение нескольких транзисторов в силовой цепи. Однако при задан-

ных напряжениях эмиттер-коллектор и эмиттер-база токи транзисторов даже одной партии имеют значительные отклонения бт средних значений.

Для уменьшения влияния разброса характеристик параллельно включенных транзисторов на равномерность распределения общего

тока нагрузки приходится применять /л-, 1 ff jil специальные меры. Самым распространенным способом выравнивания токов транзисторов является включение симметрирующих резисторов в эмиттерную или базовую цепь каждого транзистора.

Более равномерное распределение получается при включении резисторов Рис. ip.9 в эмиттерную цепь (рис. 10.9). Поскольку

подстройка сопротивлений симметрирующих резисторов весьма неудобна, целесообразно включать одинаковые резисторы в эмиттер каждого транзистора, и сопротивление их выбирать таким, чтобы обеспечить неравномерность распределения (разброс) коллекторных токов не хуже некоторой заданной величины. Такой способ, связан с ухудшением усилительных свойств даже самых плохих из стоящих в схеме транзисторов, но в силу простоты он получил широкое распространение..

Сначала сведем один из транзисторов со своим симметрирующим резистором к эквивалеатному тран- Рис. 10.10 . зистору. Для этого в его

эквивалентной схеме с сопротивлением (рис. 10.10, а) выделим вспомогательный четырехполюсник, включающий в себя элементы ё'э, Rc, РА и gs, /-параметры этого четырехполюсника получаются равными: -~

cgica

tj -a P-icg.cs

(10.19)

Составив no найденным /-параметрам вспомогательного четырехполюсника моделирующую П-образную схему и включив ее на место этого четырехполюсника, получим схему рис. 10.10, б, которая соот-