Лекции по "Схемотехнике аналоговых устройств"
Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Февраля 2013 в 00:47, курс лекций
Описание работы
1. Принцип электронного усиления и классификация усилителей
2. Основные показатели качества усилительных устройств
3. Анализ работы УК с помощью ВАХ
4. Критерии выбора положения ИРТ
5 Принципы обеспечения заданного положения ИРТ
Работа содержит 45 файлов
1
Критерии выбора положения ИРТ
Исходной рабочей точкой (ИРТ) называется точка на плоскости выход-
ных ВАХ транзистора, связывающая ток коллектора и напряжение коллек-
тор-эмиттер при отсутствии сигнальных воздействий.
На выбор положения ИРТ накладывается ряд ограничений.
1. Необходимо следить за тем, чтобы ток коллектора и напряжение кол-
лектор-эмиттер не превышали предельно допустимых значений, разрешен-
ных для данного полупроводникового прибора (I
к
<I
кмакс
, U
кэ
<U
кэмакс
). Эти
ограничения графически изображаются прямыми линиями, параллельными
осям ВАХ (рис. 1).
Рис. 1
Кроме того необходимо, чтобы постоянная мощность, рассеиваемая на
коллекторном переходе, не превышала предельно допустимого значения P
к
=
I
к
U
кэ
< P
кмакс
. На рисунке этот факт отражен параболой.
2. В зависимости от состояния переходов транзистора различают 4 ре-
жима работы: активный, инверсный, режим отсечки и режим насыщения, что
наглядно иллюстрируется рис. 2. На этом рисунке положительные значения
напряжения на переходах условно соответствуют их открытому состоянию
(прямому смещению), а отрицательные напряжения – закрытому состоянию
или обратному смещению.
2
Рис. 2
Для использования транзистора в качестве усилительного прибора необ-
ходимо обеспечить активный режим работы, которому соответствует обрат-
ное смещение перехода коллектор-эмиттер и прямое смещение перехода
эмиттер-база. Режим отсечки характеризуется малым током коллектора (ток
базы не оказывает управляющего воздействия на ток коллектора), а в режиме
насыщения недопустимо малым становится напряжение коллектор-эмитттер.
С учетом этого на рис. 1 отмечено еще две линии – насыщения и отсеч-
ки, ограничивающие допустимую область положения ИРТ.
Таким образом для выбора положения ИРТ допустимой оказывается не-
заштрихованная область (рис. 1).
3. Положение ИРТ в допустимой области диктуется видом усиливаемых
сигналов.
При работе с сигналами большой интенсивности, имеющими двусто-
ронние отклонения мгновенных значений от состояния покоя ИРТ необхо-
димо выбирать из соображений неискаженной передачи сигнала в выходную
цепь, то есть вблизи центра допустимой области выходных ВАХ (рис. 3)
3
Рис. 3
В этом случае при правильном выборе сопротивления нагрузки двусто-
ронние отклонения выходного тока коллектора и напряжения коллектор-
эмиттер будут иметь значительные величины, но не будут достигать запре-
щенных областей.
При работе с малыми сигналами выбор положения ИРТ более произво-
лен. В этом случае целесообразно располагать ИРТ в области небольших
значений тока коллектор и напряжения коллектор-эмиттер, но следить за тем,
чтобы малые сигнальные отклонения выходных тока и напряжения не приве-
ли к выходу РТ за пределы допустимой области. Пример выбора положения
ИРТ при усилении слабых сигналов приведен на рис. 4.
4
Рис. 4
Иная ситуация складывается при работе односторонними импульсными
сигналами большой интенсивности. В этом случае необходимо устанавли-
вать ИРТ в области больших начальных напряжений или больших начальных
токов (рис. 5,6).
Рис. 5
5
Рис. 6
Конкретный выбор определяется полярностью (направлением) измене-
ния сигнала при импульсном воздействии. Как видно из рисунка, можно ор-
ганизовать работу с сигналами как положительной, так и отрицательной по-
лярности. Однако на практике при работе с импульсными сигналами реко-
мендуется обеспечивать работу с малыми начальными токами коллектора,
чтобы сигнальные воздействия приводили к увеличению тока. На рис. 6 эта
рекомендация соответствует усилению отрицательных по выходу импульсов
напряжения.
Если ставится задача обеспечить положительные по выходу импульсы
напряжения, то можно применить транзистор другого типа проводимости.
Информация о работе Лекции по "Схемотехнике аналоговых устройств"