Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf

Для упрощения дальнейших рассуждений будем считать, что RiC^-Rk- Предположим также, что к выходным зажимам каскада внешняя нагрузка не подключена. Принятые допущения означают, что первоначально будет рассматриваться усилительный каскад, в котором нагрузка транзистора для постоянного и переменного тока коллектора считается одинаковой.

Транзистор, включенный последовательно с резистором RK, вы­ полняет роль управляемого сопротивления. Благодаря нагрузочно­ му 'резистору RK он работает в динамическом режиме. Это означает, что изменения коллекторного тока сопровождаются изменениями коллекторного напряжения. Одновременно с увеличением тока 1К происходит уменьшение напряжения ик, и наоборот.

Взаимную связь между током и напряжением коллектора мож­ но определять по нагрузочной прямой (Н. П.). Ее уравнение эле­ ментарно

(КСХ). Каждая из статических характеристик соответствует опре­

Для этого надо иметь семейство базовых статических характери­ стик (БСХ). Но в справочниках они обычно отсутствуют. Объяс­ няется это тем, что отдельные БСХ проходят очень близко друг к другу. Поэтому часто вместо БДХ приходится пользоваться такой

245

на —Ек . Его наличие обусловлено процессом инжекции дырок в базу. Инжекция происходит потому, что на эмиттерном переходе транзистора действует прямое напряжение смещения. Оно пред­ ставляет собой постоянную составляющую напряжения базы. По­ этому на многих графиках напряжение смещения обозначено £/боНа схемах транзисторных каскадов напряжение смещения целесо­ образнее' обозначать Еб.

Наличие начальной инжекции обеспечивает возможность усиле­ ния двусторонних сигналов. К такому их виду относится и синусо­

водствуются следующим принципом. Если мгновенные значения тока электрода транзистора превышают его среднее значение, то в это время переменный ток проходит в одном направлении с посто­ янным током. Если же мгновенные значения тока электрода оказы­ ваются меньше его среднего значения, то в это время переменный ток проходит навстречу постоянному току. Заметим еще, что вход­ ной переменный ток проходит под воздействием реального источ­ ника входного сигнала, а выходной переменный ток проходит под воздействием ЭДС условного эквивалентного генератора.

На рис. 2.30 показаны направления переменных токов базы и коллектора для обоих полупериодов входного напряжения. Показ сделан в тех точках схемы, где проходят только эти токи. Очевид­ но, что переменный ток эмиттера равен сумме переменных токов базы и коллектора.

ка с к а д о в

Всхеме приемника работа транзисторного каскада всегда за­ висит от параметров его смежных каскадов. Наиболее заметно влияние входного сопротивления последующего каскада. Оно при-

247

водит к тому, что нагрузка предыдущего транзистора по перемен­ ному току коллектора отличается от нагрузки по постоянному току.

Для уяснения этого обстоятельства рассмотрим схему, изобра­ женную на рис. 2.32.

В этой схеме переменный коллекторный ток транзистора Т\ про­ ходит по двум основным цепям. Они образованы параллельным со­

но его сопротивление обычно велико. Поэтому с достаточной точ­

Рис. 2.32. Рези торно-емкостная связь смежных транзисторных каскадов

Таким образом, сопротивление нагрузки транзистора Т\ по пе­ ременному коллекторному току

Рассмотрим физические процессы, происходящие в первом кас­ каде усилителя с учетом влияния на них второго каскада. Они всегда рассматриваются в области средних частот усилителя. По­ этому входное сопротивление второго каскада считается активным. Усиливаемый сигнал полагаем синусоидальным.

Ввиду заметного различия в сопротивлениях нагрузки для по­ стоянного и переменного тока приходится строить две коллектор­ ные динамические характеристики (рис. 2.33). Одна из них строит­ ся прежним способом и называется в дальнейшем нагрузочной пря­ мой (НИ). Нагрузочная прямая необходима только для рлределе-

248

ю

( о

нйя точки исходного режима, т. е. для Нахождения величин / к 0 й

U«o.

Для построения истинной КДХ, т. е. характеристики, показы­ вающей реальную связь между изменениями величий iK и ик, необ­ ходимо иметь ее уравнение.

При наличии усиливаемого сигнала коллекторный ток и кол­ лекторное напряжение изменяются. Они пульсируют в противофазе.

Математически это можно записать так:

тельное, а у транзистора п-р-п оно положительное. Из уравнения (2.69) имеем

Из схемы следует, что амплитуда коллекторного напряжения

где R N — сопротивление нагрузки транзистора Т\ для переменного тока коллектора.

Поэтому

Это и есть уравнение реальной коллекторной динамической ха­ рактеристики. Именно оно правильно отражает взаимную связь между изменениями коллекторного напряжения и коллекторного тока.

Из уравнения (2.73) легко найти три характерные точки, через которые проходит КДХ:

Данные точки показаны на рис. 2.33. Там же изображены гра­ фики мгновенных значений токов и напряжений. Они позволяют определить коэффициенты усиления и входное сопротивление кас­ када. Для этого следует воспользоваться соотношениями:

250