Расчёт рабочей точки электронной лампы

Входные характеристики ,

Выходные характеристики ,

 

С помощью находим ,

С помощью находим ,

т. о. находим рабочую точку на каждом графике.

 

Однако строгое решение слишком сложное. Задачи упрощаются если считать (при ); в этом случае входное сопротивление очень велико и , то есть следует рассматривать только выходные характеристики. Аналогичная ситуация возникает и у полевого транзистора.

 

 

Подобное упрощение можно сделать и для биполярного транзистора, там можно положить напряжение база-эмиттер В, поскольку входящие характеристики мало зависит от .

 

Малый сигнал – величина амплитуды переменного тока пренебрежимо мала по сравнению с токами и напряжениями в рабочей точке.

 

§5Нелинейные двух - и трёхполюсники в режиме малых колебаний.

Формально можно разделить на цепи переменного и постоянного тока, но надо следить, чтобы в не было постоянной составляющей.

 

если и малы, можно разложить в ряд

- это дифференциальное сопротивление диода

Малость параметра понимается в смысле:

и т.д.

Вообще говоря, всегда находятся токи , при которых неравенства выполняются, тогда схема для переменного тока становиться линейной

 

- дифференциальное сопротивление в рабочей точке

для трёхполюсников.

пусть в режиме покоя

;

разложим в ряд по двум переменным

это вещественные дифференциаль­ные или малосигнальные параметры.

если

далее индекс m отбросим

При быстрых изменениях проявляются инерционные свойства и вместо будет

Как найти покажем дальше

Применяются и другие формы уравнений

Если то

Комплексные коэффициенты обозначим:

Вспомним связь Y и Н параметров (g и h)

, , ,

 

§6 Малосигнальные параметры электронных ламп и транзисторов.

 

1) Ламповый триод.

при редко используют

 

при


при

при

выходные характеристики

- крутизна элемента

(для триода)

- внутренняя проводимость элемента

- внутреннее сопротивление

- матрица схемы с общим катодом

пентод

эти характеристики практически аналогичны полевому транзистору

 

2) Полевой транзистор схема с общим истоком (ОИ)
(КП 302).

 

С р-n переходом канал n-типа

для ламп и полевых транзисторов используют проходные характеристики.

S-производная от - крутизна

 

3) Биполярный транзистор схема с (ОЭ) (КТ315)

 

 

в отличие от предыдущих случаев присутствует

то есть и , но при напряжении питания

характеристики практически сливаются очень мало по сравнению с другими

напряжение растёт, ток падает

выбирают

Обычно на практике имеют дело не с Y, а с H параметрами

(табличный параметр)

- коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ

определяется через

тогда самый малый параметр

для биполярного транзистора

 

для полярного транзистора и ламп

 

 

Таблицы Y и Н параметров.

Тип Лампы Полярный транзистор Биполярный транзистор
g Триод Пентод  
, ,

 

h
БПТ

 

 

§7 Усилитель с общим эмиттером (НЧ без инерционности).

 

e(t)= ; ; =

 

НЧ параметры вещественны, режим установившийся - малосигнальный, для переменных составляющих используем метод комплексных амплитуд.

новые обозначения: S-крутизна, внутренняя проводимость

а) Определим Y(g) параметров (малосигнальных)

графическое см. выше и аналитическое (ниже)

~100-справочник

( -1) V = -тепловой потенциал

V =25,5 мВ при Т~300 К

- обратный ток эмиттерного перехода-справочник.

 

0.7 В

80-200 в (кремний)- потенциал или напряжение Эрли

б) Определение основных параметров усилителя. Также два варианта графический и аналитический .

1) Аналитический можно по формулам или по эквивалентным схемам

с двумя зависимыми источниками

с одним зависимым источником

 

полагая можно упростить схему

;

;

 

обычно ;

S~100 (мА/В) | |~100 1000 (реальный поменьше)

- коэффициент усиления тока

 

;

точнее

 

 

г) Графический расчет.

схема с общим катодом, истоком аналогично

меньше ~10

§8 Выбор рабочей точки.

Если

+

далее

 

 

с искажениями

оптимально, когда искажения сверху и снизу появятся одновременно, следовательно рабочая точка на середине линейного участка

 

 

 

§9 Усилитель с общей базой.

 

Рассмотрим матрицу с неопределенными

параметрами

 

теперь необходимо переставить компоненты в определен-

ном порядке.

 

как у ОЭ (с точностью до знака)

т.к.

ч.т.д.

,

(если )

большое выходное сопротивление аналогия с генератором тока .

 

Схема с О .Cеткой, О.затвором аналогично

 

Схема с общей сеткой Схема с общим затвором

 

 


§10 Усилитель с общим коллектором

(эмиттерный повторитель)

из неопределенной матрицы

- отсюда название

большое

(знак также напр. тока)

эквивалент по выходу источника напряжения

(Ом) малое

 

Сводная таблица

 

 

  ОЭ ОБ ОК
   
   


 

мах у ОЭ

 

 

§11 Цепи питания усилителей от одного источника.

1) Стабильные током базы

О.Э.

При

стабилен, не зависит от

транзистора

 

 

- не пустить через

-не пускать через выход при

не пускать ~ ток через источник источника

,

 

2) другой вариант стабильные

= ,

если

то

стабильное напряжение на базе

Недостаток уменьшает входное сопротивление и полезный сигнал

 

О.Б. О.К.

 

 

лампа

обратное смещение

 

 

ПТ

схема с ОИ ОС

 

 

 

 

ОЗ

§ 12 Термостабилизация рабочей точки .

Токи в БПТ зависят от благодаря тепловому току неосновных носителей.

 

Если ключ разомкнут

а

обратный ток коллекторного перехода

 

Схема ОЭ

 

- обратный ток кол.-эмит. при ;

и - удваивается при повышение на ;

абсолютное значение больше для германиевых транзисторов.

;

 

Коэффициент температурной нестабильности.

 

- тепловой ток

в схеме с ОБ N=1 в схеме с ОЭ

 

c надо понизить Uб и вернуть

 

для постоянного тока

Рассмотрим эту схему по постоянному току воспользовавшись Т.Э.Г.

 

 

 
 

 

;

- логично, но лучше потом

;

; ;

,

Реально в несколько раз, но это не мешает

, а т.к ,то

уменьшить сильно нельзя, т.к. падает

 

 

термостабилизация с помощью ОС по U

c

далее

 

Возможна комбинированная схема Для схемы с ОБ

 

 

В ОК уже есть Rэ!

 

Источники стабильного тока

 

 

не зависит от

§13.Параметры полевых и биополярных транзисторов на В.Ч.

 

 

 

Экв. схема с одним зависимым Сравнивая

 

 

при

Если

мб<0 ,ТОГДА -отдаёт энергию - генератор - усилитель может самовозбудиться, т.о.:

1)увеличивается .

2)склонность к самовозбуждению.

 

Для расчёта характеристик усилителя можно пользоваться эквивалентной схемой:

 

Считая влияние мало

 

Биполярный транзистор

Точный учёт всех факторов сложен. Лучше всего это позволяет т.н. эквивалентная схема Джимколетто, то она сложна. Обычно ёе пересчитывают к виду (аналогичному выше ).

 

В справочнике даётся

считаем, что -верхней частоты усиливаемого диапазона и

экв. схема Джиаколетто

= ,

(в новых до 0,03пФ)

,

 

Пересчитав эту схему в Y параметры, получим следующие результаты

; ; ;

 

Это без учета реактивностей

 

 

§14 Резисторный усилитель

 

Основная схема усилителя частот от единиц герц до сотен килогерц

как правило, входит в состав многокаскадного усилителя

строится по схеме с ОЭ. Питание всех каскадов осуществляется от общего источника, смещение в каждом каскаде своё.

Переходные цепи от одного каскада к другому содержит

без них цепи постоянного тока были бы связаны, что усложнило бы

настройку усилителя.

Нужно усилить полосу частот

Каскады усилителя

 

Рассмотрим схему 2-го каскада (и его нагрузки – входных цепей третьего)

Считаем что для всех частот и в пределе

 

Эквивалентная схема для переменных токов

Упростим входную часть схемы

 

Амплитудно - Частотная Характеристика (АЧХ)

 

, ФЧХ

 






Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 1446; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2020 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.171 сек.