Wat is de reden om h-parameters te gebruiken bij het beschrijven van transistors? Waarom worden ze gebruikt in plaats van de fysieke beschrijving?
Opmerkingen
- Deze vraag moet worden opgeschoond. Bent u geïnteresseerd in het vergelijken van het hybrid-pi-model met het h-parameter-model? Of ben je geïnteresseerd in het vergelijken van modellen met een groot signaal (zoals \ $ \ alpha * I_E = I_C \ $ en \ $ \ beta * I_B = I_C \ $) met modellen met een klein signaal, zoals h-parameters?
- soortgelijke vraag: electronics.stackexchange.com/questions/14556/…
- ook : electronics.stackexchange.com/questions/38745/…
Answer
Je gebruikt geen h-parameters in plaats van een transistor. H-parameters zijn een systeem voor het karakteriseren van bipolaire transistors. De h-parameters van een transistor geeft je een goed idee wat het kan doen, hoe je het effectief in een circuit kunt gebruiken en of het geschikt is voor een bepaald circuit.
In de praktijk worden meestal maar een paar h-parameters gebruikt . De meest voorkomende is hfe, wat staat voor h-forward-emitter. Dat betekent dat het de verhouding is tussen output en input in de gemeenschappelijke emitterconfiguratie, wat op zijn beurt betekent dat het de ra tio van collectorstroom naar basisstroom, wat in feite de winst is van een bipolaire transistor. Beta is een andere vergelijkbare maar niet volledig identieke versterkingsmaatstaf, hoewel de twee in de meeste gevallen door elkaar kunnen worden gebruikt, aangezien een goed circuit sowieso niet afhankelijk is van exacte waarden van de versterking.
Soms ziet u misschien dat hre ( h-reverse-emitter), wat een maatstaf is voor hoe goed een stroombron de transistor is bij een bepaalde vaste basisstroom.
Er zijn meer h-parameters, maar ze worden steeds onduidelijker en worden minder vaak gebruikt.
Opmerkingen
- Gebruik je deze parameters echt ooit bij het ontwerpen van circuits? Als ze in de praktijk niet worden gebruikt, dacht ik dat ik beter niet te veel zou uitgeven veel tijd aan hen bij het lezen van een elektronica-tekstboek, aangezien deze parametermodellen erg obscuur en moeilijk te onthouden zijn.
- @user: Zoals ik al zei, zul je hfe en soms hre tegenkomen. Ik zou niet ‘ probeer ze niet te onthouden, maar de concepten erachter zijn de moeite waard om te begrijpen. Alleen al het idee om een systeem in de methode van h-parameters is iets dat u moet begrijpen.
- @user: Als u ” opgeleid wilt zijn ” in de elektronica, dan moet u h-parametermodellen kennen en kunnen gebruiken. Anders ben je een technicus, geen ingenieur.
Antwoord
Een kleine toevoeging aan het goede van Olin antwoord: een transistor (of vele andere soorten analoge circuits) kan worden beschouwd als een netwerk met twee poorten , of quadripole. Dat betekent een blok waarin de interne schakelingen is niet per se bekend, maar de relaties tussen spanning en stroom in de poorten zijn bekend.
Dus je hebt een quadripole. Je kunt het op deze manier tekenen:
om de relaties tussen de vier magnitudes te beschrijven, heb je twee vergelijkingen van twee nodig variabelen, die een vierkante matrix samenstellen. Afhankelijk van hoe de vergelijkingen en variabelen zijn gerangschikt, kunnen de coëfficiënten verschillende groottes hebben, en in dit geval:
-
Adimensionaal: spanning over spanning, stroom overstroom
-
Impedantie: spanning overstroom
-
Toelating: stroom ent overspanning
Je kunt de vergelijkingen zo rangschikken dat ze alleen impedanties (z-parameters), alleen admittanties (y-parameters) of een combinatie daarvan hebben. Dit is het geval voor de hybride parameters (h), waarbij \ $ \ mathrm {V_1} \ $ en \ $ \ mathrm {I_2} \ $ worden uitgedrukt als functies van \ $ \ mathrm {V_2} \ $ en \ $ \ mathrm {I_1} \ $. Dit leidt tot vier h-parameters, specifiek:
-
\ $ h_ {11} = h_i = \ left. \ dfrac {v_1} {i_1} \ right | _ {v_2 = 0} \ $
-
\ $ h_ {12} = h_r = \ left. \ dfrac {v_1} {v_2} \ right | _ {i_1 = 0} \ $
-
\ $ h_ {21} = h_f = \ left. \ dfrac {i_2} {i_1} \ right | _ {v_2 = 0} \ $
-
\ $ h_ {22} = h_0 = \ left. \ dfrac {i_2} {v_2} \ right | _ {i_1 = 0} \ $
Daarom staat \ $ h_ {fe} \ $ voor de h-parameter die beschrijft de voorwaartse stroomversterking in de common-emitter-configuratie, of gewoonlijk de stroomversterking van de transistor.
Opmerkingen
- Gebruik je bij het ontwerpen van schakelingen echt deze parameters ooit? Maar als ze in de praktijk niet worden gebruikt, dacht ik er beter aan om er niet te veel tijd aan te besteden bij het lezen van een elektronisch leerboek, aangezien deze parametermodellen erg onduidelijk en moeilijk te onthouden zijn.
- @clabacchio Ik denk niet ‘ niet dat ik ‘ de vergelijking voor \ $ h_f \ $ correct begrijp. .. In de context van BJTs, als \ $ i_2 \ $ de collectorstroom is en \ $ i_1 \ $ de basisstroom is, waarom is er dan een beperking op de collectorspanning \ $ v_2 = 0 \ $?
- @clabacchio Laat maar, ik denk dat ik het nu begrijp. Door \ $ v_2 = 0 \ $ te laten, wordt \ $ i_2 \ $ effectief de kortsluit- / Norton-stroom.
Antwoord
Naar mijn mening worden h-parameters gebruikt voor analyse van kleine signaalfrequenties. Het kent de systeemprestaties door de outputversterking te berekenen. Het heeft één nadeel, het is niet geschikt voor grote signaalversterking. In dit model zijn ingangsspanning en uitgangsstroom afhankelijk.