Контрольные вопросы к лекции

1. В чем состоит суть простейшей модели транзистора?

2. Каковы основные схемы включения транзистора и их коэффициенты передачи по току?

3. Что определяет крутизна входной характеристики транзисторов?

4. Что определяют выходные характеристики транзисторов?

5. Каково назначение ЭП?

6. В чем заключается методика расчета ЭП?

Лекция 4

4.1. Ограничение сигналов в эп эп с двухполярным питанием

Выходное напряжение U_ВЫХ = U_Э может изменяться от момента выхода транзистора из режима отсечки до его перехода в режим насыщения. В положительной полуплоскости 0 ≤ U_ВЫХ ≤ U_КК. В отрицательной полуплоскости для рассматриваемой схемы 0 ≤ U_ВЫХ ≤ –6 В. Это связано с тем, что при уменьшении входного напряжения и переходе в режим отсечки выходное напряжение определяется делителем R_Э, R_Н.

Подключение нагрузки к ЭП с двухполярным питанием

Ограничение выходного сигнала в ЭП

Эквивалентная схема эмиттерной цепи для режима отсечки при RЭ = 1 к и RЭ = 500 Ом

Рис. 4.1. К ограничению сигнала в ЭП с двухполярным питанием

Ограничение можно уменьшить за счет изменения сопротивления R_Э, однако в этом случае увеличивается ток через транзистор. Например, при R_Э = 500 Ом ток увеличивается в два раза при фиксированном U_Б (а значит, и U_Э), а уровень ограничения становится равным –8 В (см. эквивалентную схему эмиттерной цепи на рис. 4.1).

Непосредственное подключение нагрузки к эп с однополярным питанием

При непосредственном подключении нагрузки к выходу ЭП в схеме с однополярным питанием ограничения нет. При фиксированном U_Б такое подключение нагрузки ведет к увеличению тока через транзистор, так как общее сопротивление в эмиттерной цепи уменьшается в результате параллельного включения R_Э и R_Н.

Рис. 4.2. Непосредственное подключение нагрузки к ЭП с однополярным питанием

.

Подключение нагрузки через конденсатор

При отсутствии сигнала напряжение U_Э = U_Б – 0,6 В, а U_Б фиксировано делителем R₁ и R₂. Сопротивление R_Э определяет ток покоя через транзистор I_ОК ≈ I_ОЭ. При появлении сигнала (переменной составляющей) сопротивление нагрузки R_Н через конденсатор С₂, обладающий в полосе рабочих частот малым сопротивлением, подключается параллельно R_Э.

Рис. 4.3. Подключение нагрузки к ЭП с развязкой по постоянному току через емкость

Уменьшение общего сопротивления в эмиттере (R_Э||R_Н) при фиксированном токе покоя приводит к уменьшению напряжения U_Э до величины U'_Э и ограничению снизу при чрезмерно большом входном сигнале.

4.2. Анализ схемы эп

Анализ схемы ЭП (рис. 4.4) позволяет оценить режим работы по постоянному току, возможный диапазон изменения амплитуды входного сигнала, частотные свойства схемы. Анализ проводится в следующей последовательности:

1. Оценивается напряжение смещения, определяемое делителем R₁, R₂ и источником питания U_КК. Резисторы R₁ и R₂ в данной схеме выбраны так, что в отсутствие входного сигнала потенциал базы равен половине напряжения источника U_КК.

2. Определяется напряжение эмиттера, в данном случае U_Э = U_Б – 0,6 В = = 4,4 В.

3. Оценивается ток покоя при данном номинале эмиттерного резистора

4. Нижняя граничная частота диапазона схемы определяется по формуле для первого ФВЧ, образованного входной цепью, и второго ФВЧ, образованного выходной цепью. Для входной цепи С = С₁, R = R_ЭКВ = R_ДЕЛ║R_Б = = (R₁║R₂)║(ßR_Э). Для выходной цепи С = С₂, R = R_Н.

5. Возможный диапазон изменения амплитуды входного сигнала оценивается условиями ограничения сигнала снизу в ЭП. В данном случае при подключении нагрузки R_Н = 1 к в диапазоне рабочих частот возможно ограничение сигнала при U_ВХ > 2,2 В.

Рис. 4.4. К анализу схемы ЭП