2. Динамические параметры

Коэффициенты усиления по напряжению К_u, току К_i и мощности К_р; а также другие динамические параметры - входное R_вх и выходное R_вых сопротивления каскада определяются графическим, либо аналити­ческим путем, с помощью h-параметров. Для наших условий наиболее проще воспользоваться данными, полученными выше графическим путем с помощью рис.1б, в. Основные соотношения следующие:

К_u = U_вых / U_вх = U_кэ / U_бэ = 2,0 / 0,05 = 40 (рис.1б);

К_i = I_вых / I_вх = I_к / I_б = 1,8 мА / (40∙10^-3 мА) = 45;

К_p = К_u∙ К_i= 40∙45 = 1800;

R_вх = U_вх / I_вх = U_бэ / I_б = 0,05 В / (40∙10^-3мА) = 1,25 кОм;

R_вых = U_вых / I_вых = U_кэ / I_к = 2,0 В / 1,8 мА = 1,11 кОм.

Эти же параметры можно получить и аналитически с помощью т.н. h-параметров, указываемых в справочниках, либо определяемых с помощью статических входных и выходных характеристик, на основе соотношений:

К_u = - h₂₁∙R_{н экв}/( h₁₁ + h∙R_{н экв} ) ≈ - h₂₁∙R_н / h₁₁; ( до 1000 и более )

К_i =h₂₁ /( 1 + h₂₂∙R_{н экв} ) ≈h₂₁; ( до 30 и более )

К_p = |К_u∙ К_i|= К_u²∙R_вх/ R_н = К_i²∙R_н / R_вх ≈ h₂₁²∙R_н / h₁₁; ( ≥30000 )

R_вх = (h₁₁ + h∙R_{н экв})/( 1 + h₂₂∙R_{н экв} ) ≈h₁₁; ( менее 2 кОм ) - включено параллельно R_б

R_вых = (h₁₁ + R_с )/( h + h₂₂∙R_с ) ≈ 1 / h₂₂ ; (обычно ≥ 10 кОм) – включено параллельно R_{н экв},

гдеR_{н экв} = R_к∙R_н / (R_к + R_н); h = h₁₁∙h₂₂ - h₁₂∙h₂₁; R_с – сопротивление источника сигнала (измеряется при E_с = 0 ) .

Приближенные равенства соответствуют часто встречаемым случаям R_н<<R_вых (например, динамический громкоговоритель и т.д.), т.е. h₂₂∙R_н<<1 и h<<1. Знак минус в выражении, определяющем К_и, означает переворачивание фазы (инвертирование) выходного сигнала от­носительно входного (на 180^о).

Выводы

Из расчета и полученных графиков видно, что входной сигнал с амплитудой 0,05 В соответствует выходному сигналу (вызывает выходной сигнал) с амплитудой 2,0 В. Соответственно, амплитуда тока базы 40 мкА вызывает амплитуду тока коллектора 2,0 миллиампер.

При этом динамические параметры : коэффициенты усиления по напряжению, току и мощности а также входное и выходное сопротивления будут иметь следующие значения:

К_u = U_вых / U_вх = U_кэ / U_бэ = 2,0 / 0,05 = 40

К_i = I_вых / I_вх = I_к / I_б = 1,8 мА / (40*10^-3 мА) = 45;

К_p = К_u∙ К_i= 40∙45 = 1800;

R_вх = U_вх / I_вх = U_бэ / I_б = 0,05 В / (40*10^-3мА) = 1,25 кОм;

R_вых = U_вых / I_вых = U_кэ / I_к = 2,0 В / 1,8 мА = 1,11 кОм.

а)

б)

в)

Рис. 1.

Библиографические источники

1. Тихонов А. И. Информационно-измерительные и электронные приборы и устройства: практикум / А. И. Тихонов, С. В. Бирюков, А. В. Бубнов. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 256 с.

2. Тихонов А. И. Информационно-измерительная техника и электроника: учеб. пособие по выполнению курсовых работ (проектов) и индивидуальных заданий. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 168 С.

3. Тихонов А. И. Высокочастотная электроника: учебник по курсу лекций для студентов инженерных и бакалаврских программ обучения / А. И. Тихонов, А. В. Бубнов – Омск: Полиграфический центр КАН, 2012 – 320 с.

4. Тихонов А.И. Информационно-измерительная техника и электроника: учеб. пособие по курсу лекций / А.И. Тихонов. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2008 – 312 с.

7