Семействе характеристик

При протекании через канал тока /с возникает падение напряжения по длине канала, которое изменяется по нелинейному закону. Это падение напряжения влияет на толщину канала, которая изменяется по длине канала. Следовательно, суммарная толщина канала определяется двумя факторами: падением напряжения и величиной напряжения затвора. Картина изменения толщины канала показана штриховыми линиями на 7.8. Процесс прохождения тока через канал можно описать с помощью семейства статических характеристик.

несколько больше, чем в схеме ОЭ. Схема ОК обладает также усилением по мощности. Поскольку /э « /„, для графического анализа схемы ОК используют семейства статических характеристик схемы ОЭ.

Из семейства статических выходных характеристик определяют коэффициент усиления по току hi\ и выход-

характеристических треугольников, построенных на семействе входных и выходных характеристик (см. 6.1.5 и 6.1.6). Параметры, найденные по характеристическому треугольнику, являются малосигнальными, так как они справедливы только для прямолинейных участков характеристик. Из характеристического треугольника определяют входное сопротивление транзистора Ли = ' A6/6/A/6k'K = const и коэффициент обратной связи h\i = = Д?/б/ЛС/к1/в= const. Из семейства статических выходных характеристик определяют коэффициенты усиления по току AJI = = А/ к/ A/ell/, = const и выходную проводимость транзистора h^ = = A/K/A?/K/e = const. Параметры транзисторов зависят от схемы включения (табл. 6.1-). На 6.J.7 представлены зависимости коэффициентов усиления Kt, Ки, КР от сопротивления RH нагрузочного резистора. Характер изменения коэффициента усиления по мощности КР для различных схем включения транзистора иллюстрирует 6.1.8. На 6. 1.9, а представлена зависимость входного /?вх сопротивления от сопротивления R«, а на 6.1.9, б — зависимость выходного сопротивления У?вых транзистора от внутреннего сопротивления /?г генератора входного сигнала при различных схемах включения транзистора. Для низких частот

4.23. Составьте схему, с помощью которой можно было бы снять статические характеристики и определить параметры триода. Каким образом можно определить статические параметры, используя схему, не снимая семейства статических характеристик?

несколько больше, чем в схеме ОЭ. Схема ОК обладает также усилением по мощности. Поскольку /э« /„, для графического анализа схемы ОК используют семейства статических характеристик схемы ОЭ.

На основе (4.123) на графике семейства статических выходных ВАХ транзистора VT1, которые на 4.46, а показаны штриховыми линиями, строится зависимость 'KI —/(«кэ). Для выходной цепи усилительного каскада можно записать другое равенство

Нелинейные искажения усилителя принято оценивать, используя сквозную ДХ оконечного каскада. Сквозная ДХ для оконечного каскада на биполярном транзисторе строится с помощью семейства статических выходных и динамической входной ВАХ транзистора ( 5.1). На графике семейства статических выходных ВАХ проводится нагрузочная прямая для переменного тока. В точках пересечения семейства статических выходных ВАХ с нагрузочной прямой для переменного тока (см. 5.1, а) устанавливается зависимость входного тока (тока базы) от выходного (тока коллектора). Затем с помощью динамической входной ВАХ (см. 5.1,6) определяются значения входных напряжений по найденным значениям тока базы и вычисляются значения ЭДС генератора, который имеет внутреннее сопротивление Rr-

Оценка основных показателей однотактной схемы трансформаторного оконечного каскада проводится графическим методом. Для этого на графике семейства статических выходных ВАХ биполярного транзистора строятся нагрузочная характеристика MN и треугольник мощности ABC, а также графики токов коллектора и ба-

Если оконечные каскады выполнены на составных транзисторах, то их сквозные ДХ строятся в два приема. Вначале определяется токовая сквозная ДХ выходного транзистора, нагруженного на Rn, при этом учитывается, что напряжение на транзисторе равно Еп. Так как ток базы выходного транзистора равен току эмиттера входного транзистора, можно считать, что входной транзистор нагружен на входное сопротивление выходного транзистора. На график семейства статических ВАХ входного транзистора наносится нагрузочная характеристика, соответствующая входному сопротивлению выходного транзистора. В результате получается сквозная ДХ одного плеча двухтактного оконечного каскада.

Для наглядности режим насыщения транзистора на графике семейства статических выходным ВАХ можно отметить прямой О А, которая выходит из начала координат ( 5.24). С помощью прямой О А можно определить сопротивление насыщения транзистора гнас?&Еи/ /кмакс и другие параметры ключевого каскада. На рисунке также показана нагрузочная прямая АВ, которая позволяет графически пояснить работу каскада в ключевом режиме. Наклон нагрузочной прямой АВ определяется сопротивлением нагрузки Ra. Точка А на нагрузочной прямой соответствует режиму насыщения транзистора (/Б = /вдас). Точка В на нагрузочной пря-

Чтобы найти рабочую точку, необходимо на семействе характеристик построить линию смещения, воспользовавшись соотношением (7КЭ F& — ^в^б-

При выборе положения СРТ внутри допустимой рабочей области на семействе характеристик электронного прибора руководствуются следующим:

Особенностью схемы включения многоэлектродных приборов является большая критичность выбора сопротивления анодной нагрузки, чем для лампового "риода. Наконец, появление дополнительных электродов создает добавочные ограничения (по максимальному допустимому напряжению, току или мощности) при определении области, внутри которой можно помещать СРТ на семействе выходных характеристик электронного прибора. Например, область, внутри которой можно помещать СРТ на семействе характеристик тетрода, пентода и гегтода, ограничена теми же пределами, что и для триода, но наложено еще одно условие: сред-

области на семействе характеристик пен-

токораспределения. Поэтому имеется допустимый минимум напряжения на аноде, при котором мощность, выделяемая на экранирующей сетке, находится в допустимых пределах. Область допустимых положений СРТ на семействе характеристик пентода при фиксированном напряжении на экранирующей сетке показана на 7.1.

При выборе положения линии нагрузки на семействе характеристик электронного прибора руководствуются следующим:

Определение статических параметров по характеристикам лампы. Б справочниках и паспортах ламп значения статических параметров указываются для номинального режима измерений: определенных значений С7С и С/а. Эти две величины однозначно определяют рабочую точку на любом семействе характеристик триода. Однако, как видно из 3-8 и 3-10, статические характеристики триода нелинейны и для иной рабочей точки (значений [7С и С/а, отличных от номинальных) значения статических параметров лампы будут другими. Поэтому при расчете радиотехнических устройств часто приходится определять значения статических параметров по семействам статических характеристик.

Каждый из статических параметров лампы может быть выражен геометрически на одном из семейств статических характеристик. Пусть заданы некоторые значения U'c и ?7», определяющие некоторую рабочую точку А, которая при U0 > 0 может быть отмечена на любом семействе характеристик ( 3-12 и 3-13).

ристик). Условию неизменности третьей величины (Ua — const) отвечают сами анодно-сеточные характеристики лампы. На семействе характеристик образуются два треугольника, соприкасаю-щиеся вершинами в заданной рабочей гочке.

В зависимости от соотношения полярности напряжений на р-п переходах различают следующие режимы работы транзистора, отражаемые на семействе характеристик соответствующими областями.

рассеиваемой на коллекторе транзистора (Як max), имеющая вид гиперболы (эта кривая обычно приводится в справочниках). Теперь необходимо установить положение рабочей точки. Рассуждаем следующим образом. Допустим, входной сигнал еще не подается. Тогда в цепи коллектора транзистора проходит постоянный коллекторный ток (ток покоя), а сопротивление этому току фактически равно омическому сопротивлению первичной обмотки (Wx) выходного трансформатора. Обозначим это сопротивление /j. Очевидно, что его величина невелика (близка к нулю). Поэтому в режиме покоя практически все напряжение источника питания ?к прикладывается к участку коллектор—эмиттер транзистора. Нагрузочная прямая для этого случая (линия статической нагрузки) пройдет из точки на оси абсцисс, соответствующей напряжению ?к> почти параллельно оси токов ( 13.17). Найдем пересечение линии статической нагрузки (ЛСН) со статической характеристикой, занимающей среднее положение в семействе характеристик (на 13.17 эта характеристика соответствует току базы /Б2). Предварительно примем эту точку за рабочую точку Я, определяющую исходное состояние каскада. Теперь через эту точку следует провести нагрузочную прямую (НП) под таким углом, чтобы выбранная рабочая точка делила эту прямую на две примерно равные части (АР и РВ на 13.17, где точки А и В соответствуют пересечению нагрузочной прямой с крайними статическими характеристиками транзистора). Если этого не удается сделать, то надо расположить рабочую точку выше или ниже ее предварительно выбранного положения, но обязательно на ЛСН, и повторить построение. При этом необходимо стремиться к тому, чтобы рабочая точка находилась возможно ближе к линии предельно допустимой мощности Як max, но лежала ниже нее.