Документация Engee
Notebook

Биполярный транзистор в малосигнальном режиме

Открыть пример в Engee

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

image.png

Транзистор представлен эквивалентной схемой с h-параметрами:

$h_{ie}$ - входное сопротивление,

$h_{oe}$ - выходная проводимость,

$h_{fe}$ - коэффициент передачи тока,

$h_{re}$ - коэффициент обратной связи по напряжению.

Параметры установлены для транзистора BC107-B:

In [ ]: 
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: $$\frac{-h_{fe}*470}{h_{ie}}=-47.$$

Разделительный конденсатор С1 (1 мкФ) выбран так, чтобы его сопротивление на частоте 1 кГц было пренебрежимо мало по сравнению с входным сопротивлением $h_{ie}$. Пиковое выходное напряжение должно составлять $4710 мВ = 0,47 В$.

Симуляция модели

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]:

Модель показывает, как более сложные элементы, в данном случае транзистор, могут быть построены из блоков библиотеки Физическое моделирование / Фундаментальные и скрыты под Маску.

Блоки, использованные в примере