1.2Нагрузочная характеристика усилительного каскада

В процессе воздействия сигналов на входные электроды усилительного прибора значения токов и напряжений в каскаде изменяются, а рабочая точка занимает различные положения. Линия на плоскости выходных характеристик, по которой движется рабочая точка в процессе воздействия сигналов на вход усилителя, называется нагрузочной линией или нагрузочной характеристикой. При чисто резистивном характере нагрузки в области линейного усиления нагрузочная характеристика имеет вид прямой, совпадающей с вольтамперной характеристикой сопротивления нагрузки, включающем сумму сопротивлений всех резисторов в эмиттерно-коллекторной цепи (рис. 1.2).

При комплексной нагрузке, например при резистивно-емкостном ее характере, между сигнальными изменениями тока и напряжения наблюдаются фазовые сдвиги, в результате чего рабочая точка в процессе усиления сигналов перемещается на плоскости выходных характеристик транзистора не по прямой линии, а по контуру, называемому траекторией движения рабочей точки. Конфигурация этой траектории зависит от формы сигнала, его интенсивности и скорости изменения во времени, а также от степени отклонения характера нагрузки от резистивной.

В общем случае при комплексной нагрузке рабочая точка может существенно отклоняться от резистивной нагрузочной характеристики, что в ряде случаев приводит к ее выходу за пределы области безопасной работы транзистора и перегрузке выходной цепи по току (при емкостном характере нагрузки) или напряжению (при индуктивном). В целях предотвращения выхода из строя транзисторов в цепь нагрузки часто включают специальные элементы защиты, такие как диоды, стабилитроны, варисторы.

U_КЭ0

I_К0

I_К

Рис. 1.2 Выходные характеристики транзистора с нагрузочной прямой

1.3Задание положения исходной рабочей точки

Задание положения исходной рабочей точки транзистора по постоянному току осуществляется внешними цепями смещения.

На практике получила распространение схема эмиттерно-базовой стабилизации (рис. 1.3). Как следует из названия, в этой схеме положение исходной рабочей точки каскада стабилизируется за счет поддержания неизменного значения напряжения на переходе эмиттер-база транзистора.

Простейший способ обеспечения данного режима состоит в применении подключенного к базе транзистора делителя напряжения на двух резисторах , , ток через который значительно превышает (в 5-10 раз) все возможные значения тока базы I_{Б 0} (это гарантирует, что ток базы транзистора не будет оказывать существенного влияния на напряжение в средней точке делителя). Стабильное напряжение на эмиттерном переходе автоматически стабилизирует ток коллектора I_{К 0} транзистора. Действительно:

П

Рис. 1.3 Схема

эмиттерно-базовой

стабилизации

оскольку такой физический параметр транзистора, как сопротивление эмиттерной области остается достаточно стабильным при массовом производстве, то и отпадает необходимость подбирать элементы делителя напряжения под каждый конкретный прибор – достаточно лишь один раз произвести расчеты, учитывая типономинал применяемых транзисторов и требуемое значение тока коллектора (эмиттера). Таким образом, схема эмиттерно-базовой стабилизации оказывается удобной при массовом производстве РЭС.