Файл: Любивый В.И. Усилительные устройства учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.06.2024

Просмотров: 142

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 67 -

(1 .3 6 )

В эти выражения, кроме четырех низкочастотных пара­

метров

g u , gta ,S и

, входят

три дополнительные

высокочастотные параметра:

постоянная

времени

, распре­

деленное

сопротивление базы

и коллекторная емкость

C gK .

Совокупность этих параметров

и образует

систему па­

раметров полупроводникового триода, Более существенное влия-» ние на качественные показатели триода оказывают крутизна хач

рактеристики

S

,

входная проводимость

g ^

, коллектор­

ная емкость

Сбк

.сопротивление

базы

и постоянная

времени <Х

 

 

 

 

 

 

Из выражения

(1.33) следует, что проводимость базы

можно определить при

= «о

, т .е .

 

 

 

 

Xill <0 = 0* "

fg

 

Сопротивление базы изменяется в среднем от десятков

до сотен ом.

 

 

 

 

Величину

Т,

можно определить из соотношения

 

 

 

*1, с J l J jl

 

или

из экспериментально снятой

зависимости крутизны S

от

частоты, при

этом

следует воспользоваться соотношением


 

-

68 -

половив | S | = -y ~ r

, тогда

'ъ = ^ •

Постоянная величина

f t

обычно имеет веяпчи;у поряд­

ка I ыксск для сплавных и тысячи долей мксек для дрейфовых.

Коллекторная

ёмкость

 

С йк обычно дается в справочки-,

ках; она изменяется от единиц пф для дрейфовых и до десят­ ков пф для сплавных полупроводниковых триодов.

Экспериментальные исследования параметров транзисторов показывают, что большинство параметров, кроме коллекторной

емкости

С § к

, почти

не зависят от напряжения на коллекто­

ре

[_ I

9

они

зависят от тока коллектора (ри с.1.38).

Емкость в основном зависит от коллекторного напряже­

ния (рис.

1 .38,а ).

Ее можно приблизительно определить по

Формуле

 

 

 

 

На рис. 1.38 для транзистора IIIЗА приведены типичные характеристики зависимости параметре*.. Ъ S ', g 1{-, и t*g от коллекторного тока. Из почти линейной зависимости Первых четырех параметров от коллекторного тока следует,’ что, зноя их для одного значения тока (рабочей точки), можно опреде­ лять эти параметры для любого другого значения тока' (рабо­ чей точки) в пределах линейной зависимости я& формулам:

 

Н«2_. S ^ 1К. 1

^К,

1 к. -

 

6 „< У " у ’ М 1К[) ‘ 1 , / w v ’ У ’

 

g j , < W

I n .

 

 

 

g i < V

1 * .

 

 

 

В заключение следует отметить,

что в полосе частот от

О

Ю^гц параметры большинства

транзисторов

мало зави­

сят от частоты. Это позволяет при расчетах в этом диапазоне частот пользоваться низкочастотными пирометрами


- 69 -

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Нарисовать эквивалентную схему Дкиаколлето и пояснить ее элементы.

2 . Определить Y - параметры транзистора - четырех­ полюсника в области высоких частот.

3. Сравнить параметры транзистора с параметрами лампы $ области высоких частот.

Сравнить эквивалентные схемы лампы и транзистора.


- 70 -

5 . Чем определяется граничная частота транзистора?

§ 1 . 9 . ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Несмотря на простоту аналитического метода исследования

работы усилительного каскада, его точность при значительных переменных напряжениях на сетках ламп оказывается неудовлет­ ворительной. Особенно это относится к оконечный каскадам, таА как усиливаемые ими электрические колебания настолько велики что захватывают участки характеристик ламп с больной нели­ нейностью. В этом случае параметры лампы зависят от приложен

ннх я ее электродам напряжешй и аналитическое определе­

ние параметров усилительного каскада становится затруднитель­ ным. Поэтому в такти к е проектирования усилителей достаточно

«ироко используются графические методы. Они. позволяют прежде

всего правильно выбрать положение рабочей точки на характе- ,

ристике лампы, дают возможность определить я ременные состав­

л я е т е токов и напряжений, а также найти гармошки анодных токов для расчетного определения коэффициентов нелинейных

искажений. В графических методах определения па ранетрев уси пи-,

тельного каскада используются динамические характеристики усилительного элемента.

Динамической характеристикой усилительного каскада илк

усилительного элемента называют зависимость между мгновенными значениями токов и напряжений его цепей при наличии сопротив­ ления нагрузки в выходной цепи ‘ Z H • Обычно она изображает­ ся графически.

Существует большое количество различных видов динами­ ческих характеристик, но наибольшее применение при практических расчетах нашли следующие четыре вида динамических характерис­ тик:

]). выходные, которые представляют собой зависимость выходного тока от напряжения на выходном электроде усилитель­ ного элемента;

 

 

- 71

-

 

 

2 ) проходные -

зависимость

выходного тока

(или

выходно­

го напряжения) от

входного напряжения (или входного

тока);

3) входные -

зависимость входного тока от

входного

напряжения;

 

 

 

 

 

4 ) сквозные

-

зависимость выходного тока

(или напряже-

ния) от э . д . с . источника сигнала входной цепи.

 

Вид динамической характеристики зс зисит

от скорости

изменения входного напряжения и свойств нагрузки в выходной цепи.

Динамические характеристики для достаточно медленных из± менений тока или напряжения, где роль нагрузки играет актив­

ное сопротивление постоянному

току

& н

, называет я й н а ^ ч е* -

кими характеристиками постоянного тока.

 

Динамические характеристики для относительно быстрых

изменений напряжений на входе

усилительного элемента, где

.роль нагрузки играет сопротивление переменному току

Haaassssf динамическими характеристиками переменного тока.

Сопротивление нагрузки

Z-H

комплексное, но в част­

ном случае оно может быть активным. В соответствии с этим

различают динамические характеристики переменного тока при

комплексной или при активной нагрузке.

 

Выходные и пооходные динамические характеристики

П В ш о д ! а н I

п р о х о д н а я

д и н а м и ч е с к и е

х а р а к т е р и с т и к и

п о с т о я н н о г о

т о к а

Выходные и проходные динамические

характеристики nciim t

зуютпри расчетах усилительных каскадов

как о ламповыми,

гай й с транзисторными усилительными элементами.

При этом принцип построения их для обоих типов усили­

тельных элементов одинаков.

Покажем способ построения указанных вш е характеристик*

на примере усилительного каскада с^электронной пампой, вкпю+-

ченной с общим катодом (см . рис. 1-26 ).Д л я этого случая уравнение выходной динамической характеристики постоянного


- 72 -

тока мокло представить в виде

IL = Е

а

-

i j t

'

или i

а

 

тц _

( 1 .3 8 )

а

 

 

а

Н*

 

 

 

 

 

где

 

 

-напряжение

между анодом и катодом лампы;

 

 

 

-

ток

в цепи

анода.

 

 

 

 

Уравнение (1.38) представляет собой прямую линию, вьн

раженную в координатах выходной цепи

(

в нашем случае

в коор­

динатах анодного

тока

i c

и анодного

напряжения v

)•

Эту характеристику часто называют нагрузочной прямой или

нагрузочной

линией.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для определения

t a

и

Я!

 

из

уравнения

нагрузочной

прямой необходимо иметь дополнительную связь между этими

величинами,

такую связь

нам дают

выходные (в

нашем случае

анодные) статические характеристики заданного усилительного элемента. Совмещая прямую (I.3B ) с выходными статическими характеристиками на одном графике, получим решение. Графи­ чески это соответствует точкам пере ечения нагрузочной пря­ мой со статическими характеристиками данного прибора.

Построение нагрузочных прямых при активной нагрузке (рис. 1.39,а) производится по двум точкам; точка Л определя­

ется заданным напряжением источника питания Е

а

или

Е

К ’

,

тг

 

 

а точка Б - ординатой I

«= -Еа. .

 

 

 

 

Рабочая точка В (точка покоя) определяется как пере­ сечение динамической характеристики постоянного тока со ста*- тической выходной характеристикой для заданного смещения на управляющем электроде усилительного элемента.

Координаты рабочей точки принято обозначать 1а о и

Ueoe

Перенося точки a ,& ,c ,d ,e в систему координат

i a

иU c , получим проходную нагрузочную характеристику уси­

лительного элемента с нагрузкой

H Hg (.рис.1 .39,б) •

Проходные характеристики удобно использовать при построении1 зависимости выходного тока от времени.