Parametro H

ÍNDICE

Página

Introducción ____________________________________________________03

Concepto de Cuadripolo___________________________________________05

Parámetros H ___________________________________________________06

Impedancia de entrada ____________________________________________08

Ganancia de corriente_____________________________________________08

Ganancia de tensión ______________________________________________09

Impedancia de salida______________________________________________09

Ejemplo 1 ______________________________________________________10

Conclusiones____________________________________________________13

Bibliografía_____________________________________________________13

INTRODUCCIÓN

Los circuitos electrónicos complejos se obtienen por interconexión de módulos que realizan funciones más simples. A su vez, los circuitos más sencillos pueden basarse en componentes con características eléctricas complejas.

En cualquier caso, es conveniente disponer de una representación sencilla de los circuitos y componentes que nos permita describir fácilmente su comportamiento de cara al exterior.

Los cuadripolos representan estas características eléctricas sin necesidad de preocuparnos por la topología y los componentes de un circuito concreto.

En este trabajo se presenta el modelo híbrido del transistor, uno de los más ampliamente utilizados para el análisis de las pequeñas señales de alterna. Para la deducción del mismo se consideran las siguientes hipótesis:

Transistor polarizado en RAN

Oscilaciones alternas de baja amplitud y baja frecuencia.

El punto de operación de un transistor bipolar viene indicado por cuatro variables eléctricas. De entre las diversas opciones posibles, para la deducción del modelo híbrido se escogen como variables independientes la corriente IB y la tensión VCE, mientras que las dependientes son VBE e IC. De este modo, las ecuaciones características del transistor vendrán dadas por dos funciones f1 y f2 tales que:

Las tensiones y corrientes de un punto de polarización concreto vendrán dadas por las expresiones anteriores:

Supongamos que sobre este punto de operación Q se añade una componente alterna, caracterizada por un IB y por un VCE. Para calcular el VBE y el IC pueden sustituirse las funciones f1 y f2 en las cercanías del punto Q por las tangentes respectivas en dicho punto. Como se trata de funciones de dos variables independientes, las expresiones serán las siguientes:

A partir de este momento, para simplificar la notación se escribirán con letra minúscula los incrementos de las variables. La expresión anterior admite una representación matricial:

en donde los coeficientes hij se llaman parámetros híbridos, puesto que tienen diferentes unidades entre sí.

hie : Impedancia de entrada ()

hre: Ganancia inversa de tensión

hfe : Ganancia directa de corriente, o ganancia dinámica

hoe : Admitancia de salida (-1)

CONCEPTO DE CUADRIPOLO

También llamado Red Bipuerto.

Un cuadripolo es un circuito con dos puertos de acceso, uno de entrada y otro de salida.

Cada puerto consta de dos polos, en total cuatro polos.

Características

Modeliza el comportamiento del circuito de cara al exterior.

Proporciona ecuaciones simplificadas de dispositivos y circuitos en AC y en DC.

Simplifica la interconexión de circuitos.

Clasificación de Cuadripolo.

El cuadripolo activo contiene fuentes independientes, el pasivo fuentes dependientes.

El cuadripolo bilateral no contiene fuentes dependientes, el no bilateral sí.

La entrada y la salida del cuadripolo simétrico son eléctricamente iguales.

PARÁMETROS H.

Un circuito lineal, por ejemplo un transistor actuando como amplificador, puede ser analizado estudiando su comportamiento cuando se excita con una fuente de señal externa VS con una impedancia interna RS y se añade una carga ZL, tal como se indica en la figura 1.

Figura 1.

Una forma alternativa de modelar el transistor bipolar en pequeña señal es mediante un "cuadripolo equivalente de parámetros h". Este modelo, que fue tradicionalmente muy utilizado por los fabricantes de transistores, sólo se usa en baja frecuencia, y consiste en describir las variables incrementales de entrada y de salida del transistor conectado en emisor común mediante las siguientes ecuaciones:

Ecuación 1.

Representación gráfica.

El circuito lineal puede ser sustituido por su modelo equivalente en parámetros H resultando el circuito de la figura 2.

Figura 2.

Las expresiones de los parámetros h pueden deducirse de las expresiones anteriores:

Estas expresiones muestran que el parámetro hie tiene dimensiones de resistencia, hoe de admitancia y hre y hfe son adimensionales. Por esto se les denomina parámetros híbridos. Esas expresiones se pueden representar mediante un circuito equivalente, que se representa en la figura 3. Este circuito se llama circuito equivalente en parámetros h.

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