Главная страница  Транзисторные схемы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 [ 105 ] 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

УСИЛИТЕЛИ

Глава шестая

СТАТИЧЕСКИЙ РЕЖИМ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА

6-1. ВЫБОР РАБОЧЕЙ ТОЧКИ

В режиме покоя усилительного каскада, когда нет сигнала, нужно правильно выбрать рабочую точку транзистора, т. е. совокупность тока покоя /,( и напрян.ения покоя U. На семействах характеристик ОБ и ОЭ, показанных на рис. 6-1 вместе с соответствующими схемами каскадов, рабочие точки обозначены буквой А. Через эту точку, как известно, проходят обе.линии нагрузки: статическая и динамическая R (см. [111, рис. 2-23]).

Рабочая точка выбирается, исходя из заданных максимальных амплитуд выходного напряжения (t/m) и связанного с ним тока l/ffl = UJiR II R )], а именно

UA>Um, fuA>Im. (6-1)

Для линейных усилительных каскадов неравенства (6-1) долн.ны выполняться достаточно сильно. Помимо этого рабочая точка должна удовлетворять условиям

кАкА Р к.доп

(6-2)

т. е. долнша лен.ать левее вертикали t/,;. и нин.е гиперболы Рк. доп. где /к.доп и к. доп - допустимые напрян.ение и мощность (рис. 6-1).

В случае малого сигнала (десятые доли вольта и менее) выполнение соотношений (6-1) не встречает затруднений, так что рабочая точка может выбираться из условий максимального коэффициента Р, максимальной граничной частоты f , достаточно малой потребляемой мощности и т. п. Чаще всего используется режим, рекомендованный в справочниках.

Определив желательные координаты рабочей точки (Ua, Ika), нужно обеспечить их в реальной схеме, выбрав соответствующие напрян.ения источников питания и смещения, а такн.е номиналы режимных резисторов. Такие расчеты можно выполнить, аналитически.

Поскольку наибольшее распространение имеют каскады, в которых транзистор работает по схеме ОЭ, возьмем за основу эквивалентную схему на рис. 4-22. Введем в нее для общности источники э. д. с. и внешние сопротивления в цепи всех трех электро-



дов Тогда получится обобщенная эквивалентная схема каскада (рис. 6-2, а), действительная для постоянных составляющих токов и напряжений при любом включении транзистора (ОБ, ОЭ, ОК). Здесь собственное сопротивление базы входит в сопротивление Rii, а падение напряжения на эмиттерном переходе отражено генерато-


Ск к.доп

Рис. 6-1. Расположение рабочей точки А на коллекторных характеристиках, а - в каскаде ОБ; б - в каскаде ОЭ.

ром э. Д. с. t/эб. Обобщенная схема позволяет найти токи и напряжения в каскаде.

Определим ток базы, воспользовавшись принципом суперпозиции. Положим сначала (3 = 0; / о == О (холостой ход генераторов тока), а затем = = Еу = U- - О (короткое замыкание генераторов э. д. с.) и найдем соответствующие составляющие базового тока. Ток /б будет суммой этих составляющих, из которых первая обусловлена действием э. д. с. Е + Е(, - Use,- во входном контуре, а вторая - ответвлением тока в цепь базы. Результат можно записать в следующем виде:

-Гб/к.

(6-За)

Здесь Еб = £в + -£ 6 - суммарная внешняя э. д. с. в контуре эмиттер - база; /?эв = Ra + Rb - суммарное сопротивление в том же контуре:

- коэффициент токораспредемния, показывающий, какая часть

Влияние сопротивления г* при расчетах режима не очень существенно, но вносит осложнения в анализ. Поэтому роль этого сопротивления будет оценена позднее, в гл. 13.



тока /,t ответвляется в базу. Подставляя (6-2а) в выран.ение для коллекторного тока (4-72) и решая относительно /,;, получаем:

Р(эб-эб)/эБ + /к0

(6-Зв)


Рис. 6-2. Обобщенные эквивалентные схемы каскада для постоянных составляющих (а) и для приращений (дрейфа) постоянных составляющих (б).

Если в исходное выражение (6-За) подставить UsO ~ t/вб - и решить получающееся уравнение относительно /g, то предыдущие выражения переходят в следующие:

-Уб1к,

(эб-вб)/э5 + 0

(6-4а) (6-46)

(6-4в)

Здесь Rgfs = Rb + R, а напряжение Ue, находят по входным характеристикам при токе Ia ~ кЛ*-

Как видим, при условии г = оо, которое мы приняли, компоненты и Rk не оказывают влияния на ток коллектора, поскольку они включены последовательно с генераторами тока. Величины и /?к связаны соотношениями (рис. 6-2, а):

-.E,-J,R, + U + U,.

.(6-5а) (6-56)

Для кремниевых транзисторов обычно принимают Ua6= 0,7 В, см. с. 146,



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 [ 105 ] 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

© 2000 - 2021 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.