Задание рабочей точки с помощью отрицательной

обратной связи по току

З адача расчета транзистора по постоянному току состоит в определении номинальных значений резисторов в схеме, которые задают рабочую точку транзистора. Рассмотрим схему на рис. 4. В данном случае мы должны найти величины сопротивлений R_к, R₁, R₂, R_э, а также коэффициент температурной нестабильности S и приращение коллекторного тока I_к при заданном диапазоне изменения температуры Т.

Решим эту задачу для конкретного случая. Выберем стандартный источник питания Е_к=12 В, транзистор КТ-312Б. Для данного транзистора в справочнике приведены все необходимые характеристики (рис. 5  8).

В

Рис. 4. Схема с ООС по току

ыбираем режим работы транзистора. Пусть это будет режим работы класса А. Выберем рабочую точку "А" транзистора с параметрами U_кэА=5 В, I_кэА=18 мА. Проводим нагрузочную прямую через точку "А" и через точку с координатами U_кэ=Е_к=12 В, I_кэ=0 до пересечения с осью тока. По нагрузочной характеристике находим максимальное значение тока насыщения транзистора. Для рассматриваемого случая оно равно I_кн=30 мА. Зная ток насыщения транзистора, можем теперь найти величину резистора в цепи коллектора R_к

.

Рис. 5. Выходные характеристики транзистора КТ312Б

Рис. 6. Входные характеристики транзистора КТ312Б

Обратные связи усилителя

I. Основные понятия и расчетные соотношения

В усилителях электрических сигналов кроме прямой связи, обеспечивающей передачу сигнала от входа к выходу, существует обратная связь. Обратной связью (ОС) называется передача части выходного сигнала усилителя на его входив зависимости от того, в какой фазе относительно сигнала источника сигнала, на входе усилителя вводится сигнал обратной связи различают: отрицательную и положительную обратную связь (ООС и ПОС).

В усилителях чаще всего используют ООС, при которой сигнал на входе усилителя по цепи обратной связи подается в противофазе с сигналом, поступающим от источника сигнала. Введение ООС влияет на основные параметры и характеристики усилителя: 1) уменьшает коэффициент усиления; 2) уменьшает нестабильность его параметров, а также частотные нелинейные искажения; 3) изменяет входное и выходное сопротивления.

Таким образом, ООС является эффективным средством управления свойствами и параметрами усилителя. Причем новые положительные качества усилителя с ООС приобретаются за счет уменьшения его коэффициента усиления по сравнению с коэффициентом усиления исходного усилителя без ООС.

1.1. Влияние оос на коэффициент усиления усилителя

Структурная схема усилителя, охваченного обратной связью, показана на рис.1.

Усилитель без ОС обладает коэффициентом усиления

(1)

Рис. 1. Структурная схема усилителя с обратной связью

Часть выходного сигнала через цепь обратной связи возвращается на вход усилителя и складывается с входным сигналом источника сигнала Е_г. Коэффициент передачи цепи обратной связи  = U_ос/U_вых обычно меньше единицы. Таким образом, на входе исходного усилителя действуют одновременно два сигнала Е_г и

(2)

Если эти два сигнала совпадают по фазе (ПОС), то

(3)

а коэффициент усиления усилителя, охваченного положительной обратной связью, равен

(4)

Если же сигналы Е_г, и U_ос находятся в противофазе, то на входе исходного усилителя они вычитаются (ООС)

(5)

а коэффициент усиления усилителя, охваченного отрицательной обратной связью, равен

(6)

Анализ соотношений (4) и (6) показывает, что ПОС увеличивает, а ООС уменьшает коэффициент усиления исходного усилителя, причем уменьшение происходит в (1+^.К₀) раз.