Режим усилительного каскада по постоянному току, Определение координат рабочей точки - Дифференциальные усилительные каскады

Определение координат рабочей точки

Режим усилительного каскада задается величиной токов и напряжений, протекающих и действующих на электродах транзистора в отсутствие входного сигнала.

- матрица параметров усилительного каскада в режиме постоянного тока.

Дано: транзистор (входные и выходные характеристики представлены в справочнике), коллекторная нагрузка Rн=Rк.

Найти: матрицу параметров в режиме покоя.

Задача решается графически.

Имеется: а) семейство выходных характеристик;

Б) закон Ома для выходной цепи.

Берем выходные характеристики из справочника и из уравнения закона Ома для выходной цепи, строим динамическую линию нагрузки.

Точки пересечения линии нагрузки с выходными

1

Характеристиками и будут решениями системы. На выходной характеристике получаем Iко и Uко. По проходной характеристике получаем Iбо = =Iбз. По входной характеристике найдем Uбо. Мощность рассеяния на коллекторе в отсутствие входного сигнала Рко = UкоIко соответствует площади прямоугольника на выходной характеристике. Рабочую точку выбирают, исходя из соображений экономичности и отсутствия нелинейных искажений.

В предусилителе Uвх невелико, поэтому рабочую точку выбирают на нижнем (квазилинейном) участке входной характеристики. Рабочая точка должна быть "низко", чтобы токи Iко и Iбо были малы, что обеспечит экономичность усиления. При этом необходимо следить, чтобы при подаче входного сигнала рабочая точка не попала в область отсечки, иначе возникнут нелинейные искажения. В оконечных каскадах добавляется еще одно требование: необходимо обеспечить максимальный размах амплитуды или максимальную мощность в нагрузке.

1. Усиливаемый сигнал двухполярный.

Рабочая точка выбирается на середине активного участка динамической линии нагрузки (отрезок между границами линии насыщения и отсечки). Это положение рабочей точки обеспечивает максимальную амплитуду при минимальных нелинейных искажениях. Дополнительное требование делает каскад менее экономичным.

2. Усиливаемый сигнал однополярный.

Расчет проведем для n-p-n-транзистора. При подаче положительного импульса увеличивается коллекторный ток, поэтому рабочая точка должна быть около линии отсечки, так как с ростом Iк она будет сдвигаться к области насыщения. На выходе формируется отрицательный импульс. Режим экономичный, нет нелинейных искажений, амплитуда импульса максимальна.

При отрицательном входном импульсе все рассуждения наоборот. Из-за большого коллекторного тока Iко режим неэкономичный. Следует стремиться к тому, чтобы на выходной каскад импульс приходил в положительной полярности. Для p-n-p-транзистора все рассуждения противоположны.

Похожие статьи




Режим усилительного каскада по постоянному току, Определение координат рабочей точки - Дифференциальные усилительные каскады

Предыдущая | Следующая