методичка 2003 часть 2 (новый вариант)

u к (t)

Е

Um( )

Iк.р Rк=URк

Uкб.р

Uк.р

Um( )

t

Рис.3.6. Мгновенные напряжения на коллекторе транзистора VT1

Поэтому при высокоомной нагрузке ( Rн Rк ) :

U ( )

I

R ,

U ( )

U

кб. р

.

m.max

к. р к

m.max

Для получения равных величин U ( )

U ( )

необходимо выби-

m.max

m.max

рать одинаковые статические напряжения

Iк. р Rк Uкб. р

.

(3.14)

I ( )

I

к. р

.

(3.15)

н max

+Е

RK

i ( )

I

к.р

н max

Вых

uвх( )

Вх

CP

Rн 0

u( )

VT1

н

VT1"закрыт"

RЭ

СЭ

+Е

RK

( )

iн max

i

VT1

Вых

i

б.max

CP

Rн

0

c

Вх

i

( )

е

c

н max

I

( )

i

,

(3.16)

н max

б.max

4 ПРИБЛИЖЕННЫЙ АНАЛИЗ СХЕМЫ С ОБЩЕЙ БАЗОЙ

Направления переменных токов и напряжений в схеме с ОБ при положи-

тельном приращении ивх показаны на рисунке 4.1.

R1

R

iRк

+Е

uвых

iR1

K

i

Вхt

Uкб.р

н

C р2

Вых

Cб

i

icб

б

iк

uвх

uн

RН

uэб

iэ

C р1

Вхt

Uэб.p

iR2

i R

iвх

R2

Iэ.р

э

( )

e

RЭ

c

uвх

Рис.4.1. Схема с общей базой

i

э

i

uэб

uвх

.

(4.1)

к

rэ

rэ

К

уб

К

yэ

uн

Rк || Rн

K

у

Rн.экв

I

э. р

.

(4.2)

uвх

rэ

Т

R

Uвх

R || r

;

r

uэб

r

Т

.

(4.3)

вх.б

iвх

э вх.б

вх.б

э

Iэ. р

iэ

К

iн

Rэ

Rк

K

K

, (4.4)

i

вх.ц

вых.ц

iвх

Rэ rвх.б

Rк Rн

и выходной цепях каскада.

В лучшем случае К**

Rэ

iэ

, К**

iэ

Rк

,

вх.ц

Rэ rвх.б

iвх

вых.ц

iвх

Rк Rн

Ki.max 1.

(4.5)

Rвых.к Rк || rк

.

(4.6)

U

( )

I

к. р

R ;

m.max

к

( )

(4.7)

U

U

кб. р

.

m.max

( )

Iн max Iк. р;

(4.8)

( )

( )

( )

K

у

uн

1

1

.

(5.4)

uвх

rэ

1

Rн || Rэ

 Входное сопротивление

R

uвх

R || R

|| r

;

(5.5)

вх.к

iвх

1

2

вх.к

где

r

uвх

1

(r

R || R )

.

(5.6)

вх.к

iб

э

э

н

 Выходное сопротивление

rвых.к Rэ || rэ rэ

T

.

(5.7)

Iэ. р

 Коэффициент усиления по току

К

i

iн

R1 || R2

1

Rэ

K

вх.ц

1

K

вых.ц

, (5.8)

iвх

R1 || R2 rвх.к

Rн Rэ

где Kвх.ц , Kвых.ц 1 - коэффициенты деления токов iвх и iэ во входной

и выходной цепях. Примем

К

вх.ц

iб

, К

вых.ц

iн

.

iвх

iэ

Если Rэ Rн , R1 ||

R2

rвх.к , то максимально возможный Кi

Кi

Кi max 1 1

.

(5.9)

Формулы для основных параметров каскада (5.4) и (5.6) могут быть пре-

образованы с учетом известной режимной зависимости

r

T

:

э

Iэ. р

K у

1

1

;

(5.10)

T

1

Iэ. р (Rн || Rэ )

r

1 (

T

R

|| R )

;

(5.11)

вх.к

Iэ. р

э

н

r

Т

вых.к

Iэ. р

.

(5.12)

Rэ rэ

Т

а)

rвых.к

rвых.к

T

25 Ом

Iэр

Мгновенное напряжение uэ (t) может изменяться «вверх» до тех пор, по-

ка Uкб транзистора не станет равным нулю. Поэтому

U ( )

U

кб. р

.

(5.13)

m.max

Амплитуда отрицательной полуволны выходного напряжения при высо-

коомной нагрузке не может превышать значения

U ( )

I

э. р

R .

(5.14)

m.max

э

uэ (t )=ин

Е

Um( )

U кб. р

uн (t)

( )

Um

Iэ.рRэ

t

Рис.5.3. Временные диаграммы напряжений в схеме с ОК

Для симметрии полуволн (U ( ) U ( ) ) должны выполняться условия:

m

m

Uкб. р Iэ. р Rэ .

(5.15)

 Максимальный ток в нагрузке

Наибольшие значения тока Iн.max в нагрузке могут быть получены для

положительной полуволны uн (рис.5.4).

( )

+E

( )

Iвх.max

VT1

Iн.max

Вых

i12

С

p1

iб1

Сp2

uвх

R1||R2

RЭ

Rн 0

I ( )

I ( )

,

(5.16)

н.max

вх.max

Для отрицательной

полуволны ивх( ) транзистор

VT1 запирается и

( )

Iн.max =Iэ.р:

uвх

VT1 закрыт

( )

t

VT1

Iн.max

uвх( )

Вых

Cp1

+

-

Iэ.р

RЭ

Cp2

Rн 0

R1||R2

( )

i( )

+Е

iб

Вх

б

iн( )

u(-вх)

u(+)вх

Вых

u эб `

(-)

uн

i( )

u(+)

R1||R2

н

н

Rн

Будем считать, что uвх

- медленно изменяющийся сигнал постоянного

тока. Тогда действующее значение выходного напряжения (U н ), выходного то-

ка ( Iн ) и выходной мощности ( Рн ):

Uн Uвх Uэб ;

I

н

Uн Uвх Uэб ;

(5.17)

Rн

Rн

Pн Uн Iн

(U

вх

U

эб

)2

.

Rн

Мощность, потребляемая транзистором от источника сигнала:

P

U

вх

I

б

Uвх Iн

Uвх (Uвх Uэб ) .

(5.18)

вх

Rн

Весьма часто Uвх

измеряется единицами-десятками вольт. Поэтому при-

ближено можно считать:

P

U 2

,

P

U 2

, K

P

(5.19)

вх

вх

р

н 1.

н

Rн

вх

Rн

Pвх

U н

идеальная АХ

U н max =Е Uэб

U эб

*

*

U н U вх U эб

*

*

*

U вх

*

0,5 - 0,6 В

Uвx.max=Е

Рис.5.7. Амплитудная характеристика каскада с ОК