Из (2.14) получим: |
Uвх |
= |
|
Im |
+ DUвых . |
|
S(1 |
− cos Θ) |
|||||
|
|
|
|
|||
(2.21) |
|
|
|
|
|
|
2.5 |
Динамические характеристики ГВВ |
|||||
Получим аналитические выражения для динамических характеристик в зоне I.
Из формул (2.1) имеем: |
cosωt = eвх − Eсм |
, cosωt = − eвх − Eп . |
|
Uвх |
Uвых |
(2.22) |
|
|
Подставим эти выражения последовательно в основное уравнение (2.10). Получим динамическую проходную характеристику:
iвых = S(Uвх − DUвых ) eвх − Eсм + Iотс = S(1− D |
Uвых )(eвх − Eсм ) + Iотс |
Uвх |
Uвх |
iвых = Sдпр(eвх − Eсм) + S(Eсм − Eотс) ,
(2.23)
где Sдпр = S(1− D Uвых ) – динамическая крутизна проходной характеристики.
Uвх
Получим динамическую выходную характеристику:
iвых = −S(Uвх |
− DUвых ) eвх − Eп |
+ Iотс = −S( |
Uвх |
− D)(eвых − Eп ) + Iотс |
||||
|
||||||||
|
|
|
|
|
Uвых |
|
Uвых |
|
|
|
|
|
|
iвых = Sд (eвых − Eп ) +S(Eсм − Eотс ) , |
|||
|
|
|
(2.24) |
|
|
|
||
|
Uвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
− D |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
где Sд = −S |
Uвых |
– динамическая крутизна выходной характеристики. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Приравнивая (2.24) и (2.23), получим связь между Sдпр и Sд : |
||||||||
|
|
Sдпр |
= − |
U |
вых = −Kи –– коэффициент передачи по напряжению. |
|||
|
|
Sд |
|
|||||
|
|
|
Uвх |
|
|
|
||
53
Рис. 2.11 Динамические характеристики ГВВ
Определим связь между линиями критического режима для проходной и выходной динамических характеристик. Рассмотрим рис.2.11
Здесь Uвхm и Uвыхm – амплитуды напряжений, соответствующие случаю Uвых = Eп. Они связаны передаточной кривой соотношением Uвыхm = Ku Uвхm. Из построения также видно, что точки пересечения л.к.р. с eвх = Eсм и eвых = Eп соответствуют токам –Sкрпр Uвхm и Sкр
Uвыхm.
Эти токи должны быть равны, то есть: SкрпрUвхm = – SкрUвыхm
и, учитывая связь между Uвыхm и Uвхm, получим:
Sкрпр = −K .
Sкр u
Из вышеизложенного следует, что динамические характеристики, проходная и выходная, подобны и связаны коэффициентом усиления по напряжению Ku.
Выразим параметры динамических характеристик Sдпр и Sд через параметры ГВВ.
Для этого найдем отношение: Kи = Uвых .
Uвх
Имеем для I зоны:
54
Uвых = I1Rэ; I1 = γ1Icos = γ1S (Uвх − DUвых ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− D Uвых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Uвых = γ1SRэ (Uвх − DUвых )= γ1SRэUвх 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Uвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых = γ SR |
э |
(1− D Uвых ) . |
|
|
||||||||||||
Uвх |
1 |
|
|
|
|
|
Uвх |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Отсюда находим: |
Uвых = |
|
|
|
γ1SR э |
. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
U |
вх |
1+ γ SDR |
э |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||
Подставим это значение в выражение для Sдпр и Sд , получим: |
|
|
||||||||||||||
|
Sдпр = |
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
, |
|
|
|||
|
1+ γ SDR |
э |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
(2.25) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sд |
= |
|
1 |
. |
|
|
|
|
(2.26) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
γ1R э |
|
|
|
|
|
|
|
||
Как видим, Sдпр зависит от параметров АЭ S и D, |
величины нагрузки Rэ и угла отсечки, |
|||||||||||||||
Sд зависит только от нагрузки и угла отсечки. Например, если D = 0, то Sдпр = S , что |
||||||||||||||||
характерно для пентодов и транзисторов; еслиΘ = 180 |
0, то Sд = |
1 |
, что соответствует |
|||||||||||||
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R э |
|
нагрузочной кривой для известных усилителей напряжения. Для усилителей мощностиΘ
< 1800 и поэтому Sд > |
1 |
, т.е. нагрузочная кривая идет круче, чем линия |
1 |
. |
|
R э |
Rэ |
||
Из вышеизложенного следует способ построения динамических характеристик по известным значениям S, Eсм, Eотс, Eп, Rэ, Sкр, Θ.
Построение выходной динамической характеристики, рис.2.12.
55
Рис. 2.12 Выходная динамическая характеристика
1)Проведем л.к.р., находим Sкр.
2)Откладываем на оси eвых = Eп.
3)Находим Iотс = S(Eсм − Eотс ) и откладываем это значение на линии eвых = Eп.
4) Находим Sд = 1 , проводим передаточную кривую (она же – нагрузочная
γ1R э
между линиями л.к.р. и iвых = 0 ) под углом -Sд из точки пересечения Eп и Iотс .
Построение проходной динамической характеристики показано на рис.2.13.
1)Откладываем на оси eвх = Eсм.
2)Находим Iотс = S(Eсм − Eотс ) откладываем это значение на линии eвх = Eсм.
3) |
Находим Sдпр = |
S |
|
, проводим линию под углом Sдпр из точки пересечения |
|||||
1+ γ SDR |
|
||||||||
|
|
|
1 |
э |
|
|
|
||
|
Eсм и Iотс . |
|
|
|
|
|
|
|
|
4) |
Находим Ku = |
|
γ1SR э |
, Uвхm |
= |
Eп |
, Sкрпр = KuSкр . |
||
|
|
||||||||
1+ γ1SDR э |
|||||||||
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Ku |
||||
5) |
Проводим л.к.р. под углом -Sкрпр |
из точки евх = Uвхm . |
|||||||
Рис. 2.13 Проходная динамическая характеристика
56