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低信号模式下的双极晶体管

在本例中，我们使用等效电路来评估双极晶体管的性能。晶体管在共发射极电路中接通，并在低信号（线性）模式下工作。 我们将使用 Mask 创建自己的晶体管块。

模型描述

image.png

晶体管由具有 h 参数的等效电路表示：

$h_{ie}$ - 输入电阻、

$h_{oe}$ - 输出导电率、

$h_{fe}$ - 电流传输系数

$h_{re}$ - 电压反馈系数

参数是为晶体管 BC107-B 设置的：

In [ ]: 
h_ie = 3000.0;
h_oe = 60e-6;
h_fe = 300.0;
h_re = 3e-4;

模型中有两个电阻器： Rbias (47 kOhm) - 偏置电阻。它设定了额定工作点。 Rload (470 欧姆) - 负载电阻。

增益近似于表达式： $$\frac{-h_{fe}*470}{h_{ie}}=-47.$$

分离电容器 C1 (1 µF) 的选择是为了使其在 1 kHz 时的电阻与输入阻抗$h_{ie}$ 相比可以忽略不计。峰值输出电压应为$4710 мВ = 0,47 В$ 。

模型模拟

In [ ]: 
if "SmallSignalBipolarTransistor" in [m.name for m in engee.get_all_models()]
    m = engee.open( "SmallSignalBipolarTransistor" ) # загрузка модели
else
    m = engee.load( "SmallSignalBipolarTransistor.engee" )
end
results = engee.run(m, verbose=true)
In [ ]: 
t = results["V_b"].time;            # Время
V_b  = results["V_b"].value;        # Напряжение смещения
V_load  = results["V_load"].value;  # Напряжение нагрузки
In [ ]: 
plot(t, V_b, title="Напряжение транзистора", xlabel="Время, c", ylabel="Напряжение, В", w = 2, label="База")
plot!(t, V_load, xlabel="Время, c", ylabel="Напряжение, В", w = 2, label="Коллектор")
Out[0]:

该模型展示了如何利用物理建模/基础库中的模块构建更复杂的元素（本例中为晶体管），并将其隐藏在掩膜下。

示例中使用的块