Усилительных элементов

Нагрузочные и динамические характеристики

План ( логика ) изложения матери

Лекция 5

Литература

Каскад с общим истоком

15 Для создания режима работы класса А в усили­теле (рисунок 1.24, б) используется цепь автоматического сме­щения R_и—С_и. Определить потенциал затвора относи­тельно истока, если в отсутствие входного сигнала че­рез транзистор проходит ток стока I_со=1,5 мА. Сопро­тивление резистора R_и=200 Ом.

16 Определить напряжение U_сии ток стока транзи­стора в усилителе (рисунок 1.24, б), если падения напряжения на резисторах R_cи R_и составляют 2,4 и 0,2 В. Напряже­ние источника питания Е_с = 6 В.

17 Определить сопротивление резистора R_cв схеме (рисунок 1.24, б), если ток стока транзистора 0,4 мА, Е_с = 12 В, Uси~8 В. Принять, что R_и = 0,1 R_с.

1 Гольцев В.Р., Богун В.Д., Хиленко В.И. Электронные усилители.
М.: Стандарты, 1990. с. 31...57.

2 Цыкина А.В. Электронные усилители.-М.: Радио и связь, 1982.
с. 78...92.

3 Федосеева Е.О. Усилительные устройства киноустановок.-М.:
1979, с. 89...101.

4 Колонтаевский Ю.П., Сосков А.Г. Промислова електроніка та

мікросхематехніка: теорія i практикум.- К.: Каравела, 2003. с. 7

5 Долженко О.В., Королев Г.В. Сборник задач, вопросов и

упражнений по радиоэлектронике: Учебное пособие для сред. ПТУ.-

2-е изд., перераб. и доп.-М.: Высш.шк.,1986.-103с – 35 – 39.

 

 

 

Экспресс - проверка знаний пройденного материала:

1 Нарисовать схемы стабилизации комбинированную и комбинированную

на полевом транзисторе.

2 Нарисовать схемы стабилизации напряжения коллекторную и

эмиттерную.

3 Нарисовать схемы параметрической стабилизации режима транзистора.

4 Нарисовать схемы нестабилизированные смещения рабочей точки транзистора.

5 Напишите ключевые слова к теме лекции 4.

После изучения лекции 5 студент должен знать :принцип построения динамических характеристик транзистора, параметры - h транзистора.

Уметь: нарисовать и рассчитать динамические характеристики транзистора и основные параметры – h транзистора.

 

 

 

 

В практических схемах транзисторных усилителей в выходную цепь транзистора наряду с источником питания включают сопро­тивление нагрузки, а во входную — источник усиливаемого сиг­нала.

Режим работы транзистора с нагрузкой называется динами­ческим. В этом режиме токи и напряжения на электродах транзи­стора не остаются постоянными, а непрерывно изменяются. Рас­смотрим работу транзистора, включенного по наиболее распро­страненной схеме с общим эмиттером, в динамическом режиме (рисунок 1.20, а). В этой схеме напряжение источника питания Е_краспределяется между участком коллектор — эмиттер (выходом схемы) и нагрузочным сопротивлением R_Hтак, что напряжение

 

U_кэ = E_к - I_кR_н.( 1.40)

 

Выражение (1.40) представляет собой уравнение динамического режима для выходной цепи. Изменения напряжения на входе транзистора вызывают соответствующие изменения тока эмиттера, базы, а следовательно, и тока коллектора I_к. Это приводит к изме­нению напряжения на R_н, в результате чего изменяется и напря­жение U_кэ.

Обратим внимание на то, что питание транзистора в рассматри­ваемой схеме (как и в любой другой схеме с общим эмиттером) производится от одного источника Е_к. Напряжение на эмиттерный переход подается через резистор R_бв цепи базы. Величина сопро­тивления этого резистора определяет исходную величину

постоян­ного тока базы транзистора при отсутствии входного сигнала.

Характеристики транзистора, находящегося в динамическом режиме, отличаются от характеристик статического режима, так как они определяются не только свойствами самого транзистора, но и свойствами элементов схемы.

 

 

а ) б )

 

Рисунок 1. 25 - Динамическая характеристика в семействе выходных характеристик ( а ) и входная динамическая характеристика ( б )

 

 

Наиболее часто используются выходные и входные динамиче­ские характеристики.

На рисунке 1.25, а изображены выходные статические характеристи­ки транзистора и приведена динамическая характеристика (нагру­зочная прямая) АВ, соответствующая сопротивлению нагрузки R_н.

Положение нагрузочной прямой на статических характеристи­ках однозначно определяется напряжением источника питания Е_ки сопротивлением резистора R_H. Точка Впересечения нагру­зочной прямой с осью напряжений совпадает с точкой, в которой напряжение на коллекторе равно Е_к. Действительно, эта точка со­ответствует случаю, когда ток коллектора равен нулю. При этом ток в нагрузочном сопротивлении отсутствует и падение напряже­ния на сопротивлении нагрузки равно нулю. Следовательно, все напряжение источника питания Е_коказывается приложенным к участку коллектор—эмиттер транзистора.

Точка Апересечения нагрузочной прямой с осью токов совпа­дает, с точкой, для которой удовлетворяется условие

 

I_к = Е_к/ R_н. ( 1.41 )

так как ток коллектора в случае, если бы транзистор можно было открыть полностью (или закоротить), ограничивался бы только величиной сопротивления R_н.

Все промежуточные положения точек на линии нагрузки ха­рактеризуют возможные напряжения и токи в соответствующих цепях транзистора при подаче сигнала с учетом сопротивления нагрузки. Любому току базы соответствуют вполне определенные значения тока коллектора и коллекторного напряжения.

 

Напри­мер, если в режиме покоя (до поступления входного сигнала) был установлен ток базы I_бэ, то рабочая точка Р на нагрузочной прямой укажет соответствующие этому току значения I_к и U_кэ (рисунок 1.25, а).

Входная динамическая характеристика представляет собой за­висимость входного тоад от входного напряжения в динамическом режиме (рисунок 1.25,б).

Чтобы построить входную динамическую характеристику,: нужно, для каждого напряжения на коллекторе (для которого имеется статическая входная характеристика) определить по выходной ди­намической характеристике соответствующий ток базы. Затем на входных статических характеристиках следует отметить точки, которые соответствуют найденным значениям токов базы. Если теперь соединить эти точки А', Р', В'(рисунок 1.25, б)плавной кривой линией, то получим входную динамическую характеристику тран­зистора.