03 Анализ работы усил каскада. Методическое пособие по курсу схемотехника аналоговых электронных устройств Часть Анализ работы усилительного каскада с помощью вольтамперных характеристик его элементов
 Скачать 1.01 Mb.
|
3.2. Построение нагрузочной линииВ усилительном каскаде выходные зажимы транзистора, сопротивление нагрузки и источник питания составляют последовательную цепь, в которой протекает определенный ток. За счет этого тока обеспечивается определенное падение потенциалов Uкэ и Uн , где Uн - напряжение, которое падает на нагрузочном элементе. Тогда для ИРТ можно записать следующее выражение Uкэ = Еп – Uн. (3.1) Построение нагрузочной прямой (кривой) с целью выбора ИРТ для транзистора предполагает решение графическим методом уравнения (3.1). На рис. 3.3 приведена электрическая схема усилительного каскада с линейной нагрузкой Rн, ВАХ которой представлена приведена на рис. 3.4,б. Допустим, что Rн = 1 кОм. Для графического решения выражения (3.1) перенесем ВАХ резистора (рис. 3.4,а) на ВАХ транзистора, где для ВАХ резистора за точку отсчета принимаем величину напряжения источника питания Еп. Точки пересечения ВАХ резистора и ВАХ транзистора определяют точки для Iк0 и Uкэ0. По этим точкам в соответствии с Iб выбирают необходимые Iк0 и Uкэ0 при условии не превышения током коллектора Iк максимального допустимого значения. Появление сигнального приращения Iб приводит к появлению новой точки пересечения ВАХ резистора и ВАХ транзистора, соответственно появляются и сигнальные приращения Iк и Uкэ.  Рис. 3.3 Аналоговый сигнал Iб(t) изменяется плавно и вызывает изменение положения ИРТ, следовательно, процесс усиления можно трактовать как процесс управления ходом выходной ВАХ транзистора, приводящий к изменению положения РТ и появлению сигнальных составляющих тока и напряжения на выходе усилительного каскада.  Рис. 3.4 Если в качестве нагрузки используется нелинейный двухполюсник, то процесс построения нагрузочной линии соответствует тому же процессу, что и при линейной нагрузке, а именно идет решение соотношения (3.1) (Рис.3.5).  Рис. 3.5 Таким образом, для определения положения ИРТ в соответствии с (3.1) на плоскости выходных ВАХ транзистора необходимо построить график ВАХ нагрузочного элемента совместив начало его координат с точкой (Uкэ = Еп, Iк=0) и изменив направление оси напряжении этого графика на противоположное. Точка пересечения графика, построенного таким образом, с графиком текущей выходной ВАХ транзистора и определяет положение ИРТ. |