Биполярный транзистор в малосигнальном режиме
В этом примере мы используем эквивалентную схему замещения для оценки работы биполярного транзистора. Транзистор включён по схеме с общим эмиттером и работает в малосигнальном (линейном) режиме.
Мы будем использовать Маску для создания собственного блока транзистора.
Описание модели
Транзистор представлен эквивалентной схемой с h-параметрами:
- входное сопротивление,
- выходная проводимость,
- коэффициент передачи тока,
- коэффициент обратной связи по напряжению.
Параметры установлены для транзистора BC107-B:
h_ie = 3000.0;
h_oe = 60e-6;
h_fe = 300.0;
h_re = 3e-4;
В модели два резистора:
- Rbias (47 кОм) - смещающий резистор. Устанавливает номинальную рабочую точку.
- Rload (470 Ом) - нагрузочный резистор.
Усиление приблизительно определяется выражением:
Разделительный конденсатор С1 (1 мкФ) выбран так, чтобы его сопротивление на частоте 1 кГц было пренебрежимо мало по сравнению с входным сопротивлением . Пиковое выходное напряжение должно составлять .
Симуляция модели
engee.addpath(@__DIR__)
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)
t = results["V_b"].time; # Время
V_b = results["V_b"].value; # Напряжение смещения
V_load = results["V_load"].value; # Напряжение нагрузки
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")
Модель показывает, как более сложные элементы, в данном случае транзистор, могут быть построены из блоков библиотеки Физическое моделирование / Фундаментальные и скрыты под Маску.