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
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 + AUа |
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 |
||
/г 11— Д h ■2н |
1 — -у22*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 11—Zr |
—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