Розрахунок підсилювача на змінному струмі

Для визначення змінних складових струму і_к та напруги u_ке на виході каскаду використовують лінію навантаження змінному струму - геометричне місце точок координат u_ке і i_к , які відповідають можливим значенням координат динамічного режиму (за наявності вхідного сигналу).

Опір конденсатора С_е малий і тому R_e зашунтований (змінний струм не протікає через нього). Опір конденсатора С_р2 також малий і тому навантаження увімкнуто паралельно до R_к , оскільки опір змінному струму джерела живлення також близький до нуля. Отже, опір навантаження змінному струму

R_~= R_н/ R_к .

(Зауважимо, що опір постійному струму R₌=(R_е+ R_к ).

За наявності вхідного сигналу напруги та струми транзистора представляють собою суми постійних і змінних складових, тому лінія навантаження змінному струму проходить через точку спокою. Її нахил буде більшим, оскільки R₌ > R_~. Лінію навантаження змінному струму будують за приростами DU_ке і DІ_к, але так, щоб виконувалась умова

DU_ке / DІ_к= R_н× R_к/(R_н+R_к).

Під час подачі на вхід каскаду напруги u_вх у базовому колі транзистора створюється змінна складова струму і_б~, яка пов’язана з напругою входу u_вх вхідною характеристикою. Оскільки струм колектора і_к пропорційно залежить від струму бази і_к=(1+b)×і_б, то у колекторному колі транзистора виникають змінні складові і_к~ та u_вих, які пов’язані між собою лінією навантаження змінного струму. Отже,лінія навантаження змінному струму характеризує зміну миттєвих значень струму колектора і_к і напруги u_ке .

Під час пересування робочої точки вверх важливо, щоб вона не переходила в область нелінійних початкових ділянок вихідних характеристик, а під час пересування вниз – в область початкових (теплових) струмів колектора І_ко. За виконання цих умов у вихідному сигналі не буде лінійних спотворень. Робота без спотворень вихідного сигналу досягається за рахунок відповідного значення вхідного сигналу та правильно вибраної точки спокою на вхідній характеристиці.

Для визначення показників підсилювача, а саме К_і, К_u , К_р, R_вх, R_вих транзистор у схемі зображають його заступною схемою у фізичних параметрах. Розрахунок ведеться в області середніх частот, для яких опори конденсаторів рівні нулю і в схемі не враховуються.

Рис. 6. Заступна схема підсилювального каскаду з загальним емітером

На змінному струмі опір джерела живлення рівний нулю, тому у заступній схемі опори R₁ і R₂ та R_к і R_н сполучені паралельно.

Дата добавления: 2014-01-04