ключается в использовании баллстного резистора R б в базовой цепи транзистора (рис.76). В этом случае ток, протекающий по цепи: +Ек, эмиттер-база транзистора, R б, (-Ек) должен быть равен току смещения:
Iсм |
= |
Eк −U кэ |
(96) |
|
Rб |
||||
|
|
|
Отсюда величина Rб должна быть равна:
R |
= |
Ек −Uкэ |
(97) |
б |
|
Iсм |
|
|
|
|
Динамические характеристики транзистора.
-EK
RK
C2
C1
- |
RH UВЫХ |
+ |
|
UВХ. ЕСМ
Характеристики транзистора, когда в его выходную цепь включают различные виды нагрузок называют динамическими, а режимы, возникающие при этом – динамическими режимами.
Рассмотрим работу транзисторного усилительного каскада, включенного по схеме с общим эмиттером (рис.77). Если входной
Рис.77 |
|
|
сигнал отсутствует (Uвх=0), линия |
|||
|
|
|
нагрузки может быть построена опи- |
|||
санным ранее методом по двум точкам: EК |
на оси абсцисс и I Км = |
EК на |
||||
|
|
|
|
|
|
RК |
IK |
|
|
IБ |
UK=0 |
UK<0 |
|
|
|
|
|
|
||
IKm С |
α’ |
IБ4 |
IБ max |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
α |
|
|
|
|
|
|
|
IБ3 |
IСМ. |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|||
IKm |
|
А IБ2=IБ см. |
IБ min |
|
|
|
В |
|
IБ1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
I0К |
|
IБ=0 |
|
UБЭmin |
UБЭmax |
|
|
|
EСМ. |
UБЭ |
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
U0КЭ ЕК |
UКЭ |
|
|
|
а) |
|
|
|
UВХ. |
б) |
|
|
|
Рис.78 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
74 |
|
|
|
|
|
|
оси ординат. Для того, что бы искажения усиливаемого сигнала были минимальными, смещение надо выбрать так, чтобы начальная рабочая точка (при отсутствии входного сигнала) располагалась в середине линейного участка входной характеристики (точка А на рис.78б). Тогда при изменении входного
сигнала напряжение U БЭ |
будет изменяться в диапазоне от UБЭ min до UБЭ max , |
|||
вызывая изменение базового тока от IБmin |
до IБmax . Коллекторный ток при |
|||
этом будет изменяться |
относительно |
начального коллекторного тока |
||
I0K (рис.78а), соответствующего базовому току IСМ , в сторону увеличения и в |
||||
сторону уменьшения на |
величину |
амплитуды переменной составляющей |
||
IKm . Выходное напряжение UKЭ |
при этом будет тоже изменяться от на- |
|||
чального значения U0KЭ |
в большую и в меньшую сторону на величину ам- |
|||
плитуды своей переменной составляющей UКЭ' |
. Отметим, что в рассматри- |
|||
ваемой схеме увеличению входного сигнала соответствует увеличению базового тока, а следовательно, и коллекторного тока, а выходное напряжение U'KЭ при этом уменьшается. Из чего следует, что в этой схеме входное и вы-
ходное напряжение изменяются в противофазе. Переменная составляющая выходного напряжения проходит через разделительный конденсатор С2 и выделяется на нагрузке RH . В качестве нагрузки может служить и входное
сопротивление следующего каскада усиления, а характер нагрузки в общем случае может быть различным. По переменному току нагрузка усилительно-
го каскада Rн состоит из параллельно включенных сопротивлений RK |
и R H |
||
(рис.77) |
|
|
|
R'H = |
RK RH |
, |
(98) |
|
|||
|
RK + RH |
|
|
а по постоянному току – только RK . Поэтому и линия нагрузки по постоянной и переменной составляющим будет проходить по разному. Так, если сопротивление нагрузки R'Н по переменному току меньшеRK – сопротив-
ления по постоянному току, то линия нагрузки будет проходить через ту же рабочую точку А, но под другим углом α' :
α' = arctgR'H , |
(99) |
75
следовательно пойдет круче. Построить ее можно следующим образом: влево от точки А откладываем U Km - амплитудное значение переменной состав-
ляющей выходного напряжения (отрезок АВ), а затем перпендикулярно этому отрезку откладываем вверх амплитудное значение тока переменной со-
ставляющей IKm = UKm (отрезок ВС). Проводя прямую через точки С и А, по-
R'H
лучим линию нагрузки по переменной составляющей. Рассмотренные зависимости можно расположить на одном рисунке так, что в первом квадранте поместить выходные характеристики транзистора с построенной линией нагрузки, а в третьем квадранте –входные характеристики (рис.79). Тогда, используя точки пересечения линии нагрузки с выходными характеристиками и входные характеристики транзистора строим переходную характеристи-
куIK = f (IБ ) , которая теперь, при работе с нагрузкой, называется динамической. Динамическая входная характеристика может быть получена путем переноса точек пересечения 1, 2, 3 и т.д. линии нагрузки с выходными ста-
IK
|
|
|
|
|
5 |
IБ4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
IБ3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
IБ2 |
|
|
|
|
I0K |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
IБ1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1 |
IБ =0 |
IБ |
IБ4 |
IБ3 |
IБ2 IБ1 |
|
U0КЭ |
|
UКЭ |
UСМ
UВХ.
UK =0
UK ≠0 |
UБК |
|
Рис.79 тическими характеристиками на входные характеристики, снятые при соот-
ветствующим точкам 1 , 2 , 3, и т.д. напряжениях UКЭ . Но поскольку почти
все входные характеристики при различных UКЭ ≠ 0 отличаются очень не-
значительно, практически сливаясь в одну, то ее и используют в качестве динамической входной характеристики.
76