Файл: Ульянов О.И. Инженерные методы расчета ламповых и транзисторных схем.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.07.2024

Просмотров: 139

Скачиваний: 0

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

В режиме короткого замыкания на входе определяем: ДЛЯ лампы по (2-4)

 

ffl2 =

Д /с

 

(2-6)

 

А/а

Д t/a

 

(2-7)

§ 2 2

Д t/a

 

 

для транзистора по (2-5)

А/б

 

 

 

f f 12 =

 

(2-8)

 

Д^к

 

g22 =

А/к

1

'

(2-9)

= — = ffi-

 

A t/к

 

 

 

Из сравнения (2-9) и

(2-7)

видно, что и в том

и другом

случае g2 2 указывает наклон выходной характеристики,

т. е

определяет выходную проводимость лампы (или транзистора). Поэтому для транзистора по аналогии с лампой можно поль­ зоваться понятиями внутреннего сопротивления Ri и внутрен­ ней проводимости gi.

Из (2-8) и (2-6) следует вывод об аналогии понятий обрат­

ной проходной проводимости для лампы

и транзистора. Одна­

ко если лампа работает при отрицательном

напряжении сет­

ки, то ввиду малой величины сеточного

тока

можно считать,

что ^Гі2= 0. Иными словами, для лампы

в области

низких ча­

стот действие выходного напряжения на

входную

цепь через

обратную проходную проводимость незначительно. Для тран­ зистора, наоборот, характерно относительно сильное проявле­ ние внутренней обратной связи. Входной ток его зависит и от входного напряжения и от внутренней обратной связи. Прак­

тически всегда

приходится учитывать

наличие входного тока

транзистора.

короткого замыкания

на выходе определяем

Из режима

для лампы по (2-4)

Д/с

 

 

 

 

 

(2-10)

 

ffii

= 7 7 7

 

 

Ä t/c

о

 

 

 

Д/а

(2-11)

 

ff21 ——ГГ — 5,

а для транзистора по (2-5)

Шс

 

 

 

 

 

 

ffn = 4 £ .

 

(2-12)

 

 

Д t /б

 

 

 

ffs! “

~ггг~ =

5.

(2-13)

 

 

Д t/б

 

 

Аналогия параметров (2-11) и (2-13), характеризующих наклон (крутизну) проходной характеристики, позволяет пользоваться

39



для транзистора так же, как для лампы, понятием статической крутизны S.

Из (2-10) и (2-12) видна идентичность понятий входных про­ водимостей лампы и транзистора. Но для лампы в области низ­

ких частот Д/с~ 0 и,

следовательно, gn —O.

Для

транзистора

с величиной gii нельзя

не считаться. Большое значение gn ука­

зывает иа малое входное сопротивление транзистора.

Из изложенного следует, что

лампе как

четырехполюснику

в области не очень высоких частот

соответствует

практически

матрица

 

 

 

 

 

 

 

 

' 0

0

 

(2-14)

 

т - =

S

g

l . '

 

 

 

 

а транзистору

 

 

 

 

 

 

 

[У]т =

ё і\

ё і2

 

(2-15)

 

 

S

g l .

 

 

По аналогии с возможностью применения к лампе и транзи­ стору понятий крутизны S и внутреннего сопротивления можно использовать в обоих случаях и понятие статического коэффи­ циента усиления и, обычно относящееся только к лампе. Для транзистора

= 6*/?*.

дг/б Д/ = const

Из вторых уравнений систем (2-4) и (2-5) получаем

U а = S - \ U C +

(J-- Af/c + A

g i - M J a =

 

Ті

Д / к = S - Ш б +

g r ä U K = £ - - U 6 ± - $ u ! .

 

р,

(2-16)

(2-17)

Выражения (2-16) и (2-17) наглядно показывают, что анодным (коллекторным) током можно управлять как за счет анодного- (коллекторного) напряжения, так и за счет сеточного (базово­ го). Однако с точки зрения изменения анодного (коллекторно­ го) тока воздействие сеточного (базового) напряжения эффек­ тивнее в ц раз.

Полученным соотношениям соответствует правая сторонаэквивалентных схем (рис. 34).

Левая часть эквивалентных схем удовлетворяет первым уравнениям систем (2-4), (2-5).

Итак, рассмотрение лампы и транзистора как четырехполю­ сников приводит к выводу о возможности использования в том и другом случае аналогичных по смыслу и обозначениям пара-

40


Рис. 34. Эквивалентные схемы лампы и транзистора, рассма­ триваемых как четырехполюс­

ники:

а, б— схемы лампы; в, г схе­

мы транзистора.

метров. Эквивалентные схемы для лампы и транзистора (рис. 34) так­ же будут совершенно одинаковы­ ми, если не пренебрегать для лам­ пы малыми величинами gn и g 12.

Следует,

конечно, помнить, что,

несмотря на

возможную

аналогию

в трактовке

параметров

лампы и

транзисторов,

принцип их

действия

(в физическом

смысле)

различен.

Но это не мешает развитию едино­ го метода расчета ламповых и тран-' зисториых схем при условии учета особенностей тех и других.

В частности, транзистор отличается от лампы тем, что его статические характеристики, а, следовательно, и параметры су­ щественно зависят от температуры. Стабилизация режима—■ важнейший вопрос для транзисторных схем.

2—3. Динамические параметры усилителя как четырехполюсника

. Внутренняя структура четырехполюсника может содержать любое число активных и пассивных элементов, соединенных между собой необходимым образом. При анализе и расчете усилителя как четырехполюсника последний окажется проме­ жуточным звеном между источником входного сигнала и на­

грузочным сопротивлением (рис. 35).

что

Из рис. 35 очевидно,

E T= Zr-Il + U„

(2-18)

U2 = Z H-/2.

(2-19)

Рис. 35. Усилитель как про­ межуточное звено между ^источником входного сигна­ ла и нагрузочным сопротив­ лением.

Решая основные уравнения че­ тырехполюсника совместно с (2-18) и (2-19), получают формулы для расчета динамических параметров усилителя по параметрам его как четырехполюсника h, у, z, f (табл.З).

41


 

 

 

 

Т а б л и ц а 3

Система

\

 

 

 

 

параметров

1

 

 

z

 

Параметры четы-

1\

*

У

f

 

рехполюсной схемы

's--*Se 1

 

 

 

Коэффициент передачи на­

I l 2 \ - Zn

у 2 1• ZH

Z 2 l - Z n

f 2 \ - Z n

11— Д h ■

1 22*ZH

—А z -\ - z и ZH

---/ 22 + Zn

пряжения

 

и 1

 

 

К

і - г к

 

 

 

 

 

 

Коэффициент передачи э. д. с. источника вход­ ного сигнала

къ - ” 2

Е Яг

Коэффициент передачи тока

К -

Входное сопротивление

z ____1____і£ і

>'BX“ /,

Выходное сопротивление

7

1

и 2

1

■^-ВЫХ— у

 

/

р п

■*ВЫХ

 

1 2

|ЬГ_0

 

 

Я -ZBX

 

 

2г +

2вх ’

 

 

 

K i * z n

 

 

Zr+ Zox

 

ІІ2\

>’21

 

z%\

/ 2І

1 —■Il 22Zn

<1 L >>

N

 

— А / + / [ iZ„

 

 

к -

¥

 

Лц—ДА-ZH

1 — y22-Z|i;

A z — z u - Z n

/22— Z,I

1—hi 2 ' Z\ \

>’u— L y

Zn

Z22— ZH

Д/ —/ 11 Zu

 

1

 

Z l \ + Z \ 2 - K l

 

 

У 11 + >’ 12

К

 

 

 

 

h w —Zp

—1 — у ll-Zr

Д г+222-Zr

/ 2 2 + Д/ - Zr

А fl “f- /z22 ‘Zp

>’2 2 + Ay-Zr

z 11Zr

—1—/ ll-Zr

Примечание . Д/і=йц-Л35—Л.,,-Л,г;

Ьу=ин'Уг'.-Уп-Ѵа; Лг=-гц г«*—z-i* 2 ,г;

д^/и* /м-f«- fia.

2—4- Матрицы параметров сложных четырехполюсников. Типы отрицательной

обратной связи в усилителях

В результате соединения нескольких, в частности двух, че­ тырехполюсников образуется сложный (результирующий, экви­ валентный) четырехполюсник. Необходимо научиться находить параметры его по параметрам каждого из составляющих. Это проще всего сделать, оперируя с матрицами четырехполюсни-

42