4Hibrid transistor Model [โหมดความเข้ากันได้]

แบบจาํ ลองไฮบริดการเขยี นแบบจําลองไฮบริดเริมพจิ ารณาจากระบบทูพอร์ท1 + Ii IO + 2 Vi 1’ VO1’ 2’เขยี นสมการพืนฐานแสดงความสัมพนั ธ์ระหว่างอนิ พทุ และเอ้าท์พทุ Vi = h11 Ii + h12 VO IO = h21 Ii + h22 VO

พารามิเตอร์แบบจาํ ลองไฮบริด h11 h12 h21 h22 พารามเิ ตอร์ของแบบจาํ ลองไฮบริด เรียกว่า พารามเิ ตอร์ hซึงมาจากคาํ ว่า “ ไฮบริด ” แปลว่า ผสมผสาน หมายถึง การผสมผสานระหว่างตัวแปร ( V และ I) ทาํ ให้ได้หน่วยผสมกนั

ความต้านทานอนิ พทุ ( Input Resistance : h i : h 11)พารามเิ ตอร์อมิ พแี ดนซ์อนิ พทุ ขณะลดั วงจรด้านเอ้าท์พทุ เป็ นพารามเิ ตอร์อมิ พแี ดนซ์ ทมี หี น่วยเป็ นโอห์ม เพราะเกดิ จากอตั ราส่วน V i ต่อ I i ขณะลดั วงจรด้านเอ้าท์พทุถ้ากาํ หนดให้ VO = 0 (ลดั วงจรด้านเอ้าท์พทุ )h11 = Vi Ii

อตั ราส่วนแรงดันไฟฟ้าของการโอนย้ายกลบั (Reverse TransferVotage Ratio : h r : h 12)พารามเิ ตอร์อตั ราส่วนแรงดนั ไฟฟ้าของการโอนย้ายกลบั (จากด้านเอ้าท์พทุ มายงั อนิ พทุ ขณะเปิ ดวงจรด้านอนิ พทุ ) เป็ นพารามเิ ตอร์ทไี ม่มหี น่วย เพราะเกดิ จากอตั ราส่วน Viต่อ VO ขณะ I i เป็ น 0ถ้ากาํ หนดให้ Ii = 0 (เปิ ดวงจรด้านอนิ พทุ )h12 = Vi VO

อตั ราส่วนกระแสไฟฟ้าของการโอนย้ายตรง (Forward TransferCurrent Ratio : h f : h 21)พารามเิ ตอร์อตั ราส่วนกระแสไฟฟ้าของการโอนย้ายตรง (จากด้านอนิ พทุ มายงั เอ้าท์พทุ ขณะลดั วงจรด้านเอ้าท์พทุ ) เป็ นพารามเิ ตอร์ทไี ม่มหี น่วย เพราะเกดิ จากอตั ราส่วน IOต่อ Ii ขณะ VO เป็ น 0ถ้ากาํ หนดให้ VO = 0 (ลดั วงจรด้านเอ้าท์พทุ )h21 = IO Ii

แอดมติ แตนซ์เอ้าท์พทุ (Output Admittance : h O : h 22)พารามเิ ตอร์แอดมติ แตนซ์เอ้าท์พทุ ขณะเปิ ดวงจรด้านอนิ พทุ ) เป็ นพารามเิ ตอร์แอดมติ แตนซ์ ทมี หี น่วยเป็ น ซีเมนส์ (S)เพราะเกดิ จากอตั ราส่วน IO ต่อ VO ขณะ Ii เป็ น 0ถ้ากาํ หนดให้ Ii = 0 (เปิ ดวงจรด้านอนิ พทุ )h22 = IO VO

เขยี นแบบจาํ ลองด้านอนิ พทุ และเอ้าท์พทุ ในระบบทูพอร์ทI i h11 IO+ + h21 I i h22 +Vi h12VO ~ VO ด้านอนิ พทุ ด้านเอ้าท์พทุ

นําพารามเิ ตอร์ h มาเขยี นวงจรเทยี บเคยี งหรือแบบจําลองไฮบริดทสี มบูรณ์Ii Io+ hi ~ hf I i ho +Vi hrVo Vo แบบจาํ ลองไฮบริดทสี มบูรณ์

แบบจําลองไฮบริดของวงจรคอมม่อนอมิ ติ เตอร์ B Ib Ic C ++ Vbe Ie Vce Ib hie E Icb c + hfeI b hoe + + hreVce ~Vbe Ie Vce e

จากแบบจาํ ลองไฮบริดของวงจรคอมม่อนอมิ ติ เตอร์ Ii = Ib Io = Ic Ie = Ib + Ic Vi = Vbe Vo = Vce

แบบจาํ ลองไฮบริดของวงจรคอมม่อนเบสE Ie Ic C + + Ic Veb Ib c Vcb Ie hib B +e hob + hfbI e Vcb + hrbVcb~ Veb Ib b

จากแบบจาํ ลองไฮบริดของวงจรคอมม่อนเบส Ii = Ie Io = Ic Vi = Veb Vo = Vcb

ค่า hr และ ho ของวงจรคอมม่อนอมิ ติ เตอร์และวงจรคอมม่อนเบส เป็ นผลมาจากพารามเิ ตอร์ทสี ําคญั เช่น Z i , Zo ,Av และ Ai ซึงค่า hr และ ho จึงมคี ่าน้อยมากในแบบจําลองไฮบริด เนืองจาก hr มคี ่าน้อย hr  0 และ Vo = 0 จึงแทนด้วยการลดั วงจร และเนืองจาก ho = 0 ความต้านทานทเี กดิจาก 1/ho จงึ มคี ่ามาก เมือเปรียบเทยี บกบั โหลดทนี ํามาต่อขนานทางด้านเอ้าท์พทุ จงึ แทนส่วนของ h o ด้วยการเปิ ดวงจร

Ii hi hf I i IoV+i V+o Ii Io hf Ii V+o +Vi hi

แบบจําลองไฮบริดคล้ายกบั แบบจาํ ลอง re ของวงจรแต่ละประเภทจงึ นํามาเปรียบเทยี บค่าของพารามเิ ตอร์ได้Ib Ic Ib  Ib Icb cb c e hie hfeIb ree eeแบบจําลองไฮบริด แบบจาํ ลอง re วงจรคอมม่อนอมิ ติ เตอร์ hie = re hfe = 

Ie Ic Ib re Ie Ice ce c b hib hfbIbb bbแบบจําลองไฮบริด แบบจําลอง re วงจรคอมม่อนเบส hib = re hfb =   1

ตวั อย่างที 1กาํ หนด IE = 2.5 mA , hfe = 140 , hoe = 20 S และhob = 0.5 S (a) จงเขยี นแบบจําลองไฮบริดของวงจรคอมม่อนอมิ ติ เตอร์ (b) จงเขยี นแบบจําลองไฮบริดของวงจรคอมม่อนเบส(a) re = 26 mV = 26 mV = 10.4  IE 2.5 mA hie =  re = 140  10.4  = 1.45 k ro = 1 = 1 = 50 k hoe 20 S

b Ib hie 1.45 k ce 140Ib rO = 50 k e(b) re = 10.4  hfb =   1 ro = 1 = 1 = 2 M hob 0.5 Se Ie c hib 10.4  Ib rO = 2 M bb

แบบฝึ กหัดกาํ หนดให้IE = 5 mA , hfe = 80 , hoe = 10 S และ hob = 0.1 S (a) จงเขยี นแบบจําลองไฮบริดของวงจรคอมม่อนอมิ ติ เตอร์ (b) จงเขยี นแบบจําลองไฮบริดของวงจรคอมม่อนเบส