|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Режимы работы усилительного каскада (А,Б,С,)Нагрузочная характеристика В цепь транзистора (в эмиттерную или коллекторную) включается нагрузка. Наиболее простой случай, когда эта нагрузка активная. При наличии нагрузки напряжение Uкэ не остается постоянным: Uк = Uкэ + Iк Rк Соотношение показывает, что ток коллектора Iк зависит не только оттока базы, но и от напряжения Uкэ на коллекторном переходе. Iк = - Uкэ 1) Зависимость является линейной. Совмещение этой характеристики с выходной характеристикой позволяет построить зависимость Iк(Iб). На выходной характеристике строится прямая АВ, представляющая собой Iк=f(Uкэ) (ХХ). Точка В соответствует Uкэ=0. В этом случае Iк = . (КЗ). Точка А соответствует Iк=0. В этом случае Uк =Uкэ. Прямая АВ называется нагрузочной прямой, или выходной нагрузочной характеристикой, или линией нагрузки. По точкам пересечения нагрузочной прямой с выходными характеристиками можно построить зависимость Iк=f(I б), позволяющую произвести соответствующий расчет. Эта линия называется динамической переходной характеристикой. Положение точки В линии нагрузки зависит от Rк. При Rк=0, Iк = . Линия проходит вертикально из точки А. В этом случае динамическая переходная характеристика пройдет выше построенной и будет называться статической переходной характеристикой (Uкэ не меняется). При Rк= Iк= . При увеличении Rк наклон прямой уменьшается, уменьшается и максимальное значение Iк. Рабочая точка выбирается на нагрузочной прямой. Возможны три основные области работы транзистора. Участок МN -- активная область. Все линейные усилительные схемы работают в этой области. Транзистор работает при прямом смещении на эмиттерном и обратном смещении на коллекторном переходах. Для малого сигнала дифференциальный коэффициент усиления тока β= , соответствующий наклону динамической переходной характеристики в рабочей точке. Для большого сигнала интегральный коэффициент усиления тока В≈ , соответствующий наклону прямой, проходящей через рабочую точку и начало координат. Область отсечки —область, лежащая ниже линии Iб = 0, т.е. базовый ток Iб должен быть отрицательным. В этом случае оба перехода транзистора работают при обратном смещении. Обратный ток коллекторного перехода скомпенсирован отрицательным напряжением на базе. Транзистор заперт. В кремниевых транзисторах этот ток практически равен нулю. Поэтому линия Iб = 0 проходит по оси координат. Транзисторы запираются при Iб = 0. Область насыщения— характеризуется прямым смещением обоих переходов транзистора. Это состояние возникает при увеличении тока базы выше прямой 0М. Ток базы в точке М называется критическим. Для насыщения используют ток базы в К раз больший критического. К называется коэффициентом насыщения. Обычно К =1.5…3. Области отсечки и насыщения широко используются в импульсной технике, в том числе и в микросхемах. Режимы называют ключевыми. Токи базы выбирают такими, чтобы транзистор переходил из области отсечки в область насыщения и наоборот. Режим работы усилительного каскада в ключевом режиме называется режимом класса D. Важными параметрами ключевого режима являются время нарастания тока коллектора и время рассасывания носителей заряда. Существует еще три режима работы усилительного каскада: режимы класса А, класса В и класса С. В режиме А рабочая точка состояния покоя (постоянного тока коллектора) выбирается в середине линейного участка динамической характеристики (точка А). В этом режиме изменения тока базы передаются в ток коллектора с минимальными нелинейными искажениями. Для создания этого режима на базу должно быть подано постоянное смещение. Независимо от того, подается входной сигнал или нет, ток смещения протекает всегда и усилитель расходует мощность P =Ik0EK. КПД усилителя в режиме А оказывается менее 25%. Режим используется в при малых мощностях. В режиме В рабочая точка выбирается вблизи области отсечки. Вследствие этого в двухполярных входных сигналах усиливается только одна полярность входного напряжения. Режим работы активного элемента принято характеризовать углом отсечки. Под углом отсеч ки понимают выраженную в градусах половину части периода входного напряжения, в течение которой в активном элементе протекает ток. В режиме класса В угол отсечки Ѳ= 900. В режиме класса А Ѳ=1800. КПД режима может достигать 60…70%. Недостатком режима являются большие нелинейные искажения. Применяются в двухтактных усилителях. С целью уменьшения нелинейных искажений применяют смешанный режим АВ, при котором 900< Ѳ<1800. В режиме С рабочая точка выбирается в области отсечки! Ѳ<900. Усилитель усиливает только часть входного сигнала, выходящего за область отсечки. Только тогда через него и начинает протекать ток. КПД достигает 85%. Зато большие нелинейные искажения. Применяется в импульсных устройствах и усилителях повышенной мощности. Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |