При описании транзистора как четырехполюсника один из его трех выводов — базы, коллектора или эмиттера — является общим для входного и выходного контуров. В наиболее распространенной схеме с общим эмиттером (рис. 14.1) напряжения двух других выводов отсчитываются относительно эмиттера — входным является напряжение между базой и эмиттером u_б.э, выходным — напряжение u_к.э между коллектором и эмиттером; соответственно входным током является ток базы i_б, выходным — ток коллектора i_к. При указанных на рис. 14.1 направлениях отсчета токов и напряжений входные и выходные напряжения у транзисторов npn-типа положительны, для транзисторов pnp-типа они отрицательны. Остальные свойства обоих типов транзисторов идентичны.

Рис. 14.1

Связи между напряжениями и токами транзистора 

u_б.э = f₁(i_б, u_к.э);

 i_к= f₂(i_б, u_к.э)

имеют нелинейный характер и выражаются семейством входных (рис. 14.2, а) и выходных (рис. 14.2, б) характеристик.

Рис. 14.2

Однако во многих транзисторных устройствах, например в усилителях, необходимо обеспечить пропорциональность изменения входных и выходных сигналов. Несмотря на нелинейность характеристик, это возможно при малых переменных составляющих токов Di(t) и напряжений Du(t), которые накладываются на относительно большие постоянные составляющие i₀, u₀ в рабочей точке A, создаваемые отдельными источниками питания, включенными в цепь. Для описания малых отклонений токов i = i₀ + Di и напряжений u = u₀ + Du от их значений в рабочей точке (Di << i₀, Du << u₀) возможна линеаризация характеристик в окрестности рабочей точки; тогда рассматриваемые отдельно малые сигналы Du и Di связаны линейными соотношениями:

Для синусоидальных сигналов эти уравнения можно записать в комплексной форме, используя индексацию входных и выходных величин, принятую в теории четырехполюсников: Du_{б. э} = ; Du_{к э} = ; Di_б = İ₁; Di_к = İ₂:

Отсюда следует, что частные производные, выражающие связи между малыми сигналами, представляют соответствующие H-параметры транзистора (малосигнальные парaметры). При рассмотрении малосигнального режима в окрестности фиксированной рабочей точки эти параметры они являются постоянными.

Из приведенных соотношений следует и способ определения гибридных параметров транзистора. В режиме короткого замыкания на выходе для переменной составляющей или постоянства выходного напряжения u_{к. э} = u_{к. э0} = const определяются параметры:

,

где Di_б" = i_б1- i_б0 (см. рис. 14.2, б).

Выходная проводимость H₂₂ определяется в режиме холостого хода на выходе для или i_б = const:

Приведенные соотношения используют для графического определения в по характеристикам транзистора, где соответствующие частные производные заменяются отношениями приращений соответствующих величин в окрестности рабочей точки (см. рис. 14.2), или измерения переменных составляющих токов и напряжений при постоянстве значений u_{к. э} либо i_б.

Невысокая точность графического метода не позволяет найти малый параметр H₁₂, имеющий небольшое значение (примерно 10^–3 – 10^–4). Поэтому его либо принимают равным указанному значению, либо вообще пренебрегают этой величиной, полагая H₁₂ = 0.

Поскольку входное сопротивление биполярного транзистора относительно невелико, а выходное, наоборот, значительно, точные результаты измерений можно получить лишь в режимах короткого замыкания на выходе и холостого хода на входе. Это и является основной причиной использования гибридной системы уравнений четырехполюсника для описания биполярного транзистора — H-параметры определяются именно в этих режимах.

При использовании схем с общей базой и общим коллектором (рис. 14.3, б,в) возникает задача пересчета малосигнальных параметров транзистора, известных для одной схемы включения, к параметрам другой схемы.

Рис. 14.3

Связи между параметрами при различных схемах включения приведены в Приложении 2.