Статические и дифференциальные параметры транзисторов

Выше мы уже упоминали о наличии у транзисторов так называемых малосигнальных параметров. Теперь поговорим об этом подробнее. Такие параметры характеризуют работу транзистора в режиме усиления малых переменных токов и напряжений. Многие из них имеют четкую физическую интерпретацию и непосредственно присутствуют в физических эквивалентных схемах. Некоторые же допускают только чисто математическое толкование. Смысл большинства из этих параметров сохраняется и при переходе к анализу больших сигналов, но их значения изменяются и становятся зависимыми от множества не проявлявшихся при малых сигналах факторов.

Поскольку малосигнальные параметры — это параметры, отражающие работу транзистора для переменных составляющих токов и напряжений, то в большинстве случаев они являются дифференциальными эквивалентами некоторых интегральных (статических) величин, характеризующих работу на постоянном токе. Отсюда возникает второе, употребляемое иногда даже чаще, название малосигнальных параметров — дифференциальные параметры. Между двумя этими терминами не существует однозначной эквивалентности, но почти всегда речь идет об одном и том же.

В качестве примера можем рассмотреть такой важный параметр биполярного транзистора, как коэффициент передачи тока базы в схеме с ОЭ (\(\beta\)). У этого параметра есть еще одно часто встречающееся обозначение, идущее от его роли в системе так называемых \(\)-параметров проходного линейного четырехполюсника (см. ниже), — \(_\) или \(_\).

Интегральный (статический) коэффициент передачи \(\beta_\) находится как отношение токов (рис. 2.1):

Рис. 2.1. К вычислению интегрального и дифференциального коэффициентов передачи тока базы

(заметим, что все напряжения и токи здесь соответствуют активному режиму работы транзистора).

Предположим теперь, что на вход транзистора подан малый по амплитуде переменный сигнал. В этом случае значения токов базы и коллектора начинают колебаться в пределах (рис. 2.1): \(_Б^ \pm \Delta _ \) и \(_^ \pm \Delta _ \). Причем \(\DeclareMathOperator\Delta _К = \Delta _Б \tg \) и, переходя к дифференциалам: