三極管H參數(shù)的物理意義及求解方法

上期通過將三極管看出二端口得到了三極管的H參數(shù)模型，同時(shí)對(duì)于H參數(shù)也有了簡單的描述，這期主要研究H參數(shù)與晶體管特性曲線的關(guān)系，從而進(jìn)一步理解H參數(shù)的物理意義以及求解方法。

關(guān)鍵詞：H參數(shù)的物理意義;

01H11參數(shù)的物理意義

H11參數(shù)求解如下式(1.1)所示：

式(1.1)表示當(dāng)uCE=UCEQ時(shí)uBE對(duì)iB的偏導(dǎo)數(shù)，從輸入特性來看，就是uCE=UCEQ那條輸入特性曲線在Q點(diǎn)處切線斜率的倒數(shù)。小信號(hào)作用時(shí)，H11可以表示為：

式(1.2)可以如圖1-1所示：

圖1-1 輸入特性曲線1

由圖1-1可知，H11表示小信號(hào)作用下三級(jí)管b-e間的動(dòng)態(tài)電阻，常記作rbe。Q點(diǎn)越高，輸入特性曲線就越陡，H11的值也就越小。如圖1-2三極管H參數(shù)等效模型：

圖1-2 H參數(shù)等效模型

如圖1-2所示，H11可以使用電阻表示。

02H12參數(shù)的物理意義

H12參數(shù)求解如下式(1.3)所示：

式(1.3)表示當(dāng)iB=IBQ時(shí)uBE對(duì)uCE的偏導(dǎo)數(shù)，從輸入特性上看，就是在iB=IBQ的情況下uCE對(duì)uBE的影響，可以表示為：

式(1.4)可以如圖1-3所示：

圖1-3 輸入特性曲線2

由圖1-3可知，H12描述了晶體管輸出回路電壓uCE對(duì)輸入回路電壓uBE的影響，故稱之為內(nèi)反饋系數(shù)，當(dāng)三極管c-e間電壓足夠大時(shí)，如UCE>=1V，H12的值就小很多，大多小于0.01。如圖1-4三極管H參數(shù)等效模型：

圖1-4 H參數(shù)等效模型

如圖1-4所示，H12可以使用電壓源的系數(shù)表示。

03H21參數(shù)的物理意義

H21參數(shù)求解如下式(1.5)所示：

式(1.5)表示當(dāng)uCE=UBEQ時(shí)ic對(duì)iB的偏導(dǎo)數(shù)，從輸出特性來看，當(dāng)小信號(hào)作用時(shí)，可以表示為：

式(1.6)可以如圖1-5所示：

圖1-5 輸出特性1

如圖1-5所示，H21可以表示晶體管在Q點(diǎn)附近的電流放大系數(shù)?。如圖1-6三極管H參數(shù)等效模型：

圖1-6 H參數(shù)等效模型

如圖1-6所示，H21可以使用電流源的系數(shù)表示。

04H22參數(shù)的物理意義

H22參數(shù)求解如下式(1.7)所示：

式(1.7)表示當(dāng)iB=IBQ時(shí)，IC對(duì)uCE的偏導(dǎo)數(shù)。 從輸出特性來看，H22是在iB=IBQ的那條輸出特性曲線上Q點(diǎn)處導(dǎo)數(shù)，可以表示為：

式(1.8)可以如圖1-7所示：

圖1-7 輸出特性2

如圖1-7所示，H22可以表示輸出特性曲線的上翹程度，由于大多數(shù)三極管工作在放大區(qū)時(shí)曲線均幾乎平行于橫軸，所以H22的值常小于10-5S，常稱為1/H22表示三極管c-e之間的動(dòng)態(tài)電阻rce，其值在幾百千歐以上。 如圖1-8三極管H參數(shù)等效模型：

圖1-8 H參數(shù)等效模型

如圖1-8所示，H22可以使用電導(dǎo)表示。