Лекция 4 (лекции по УГФС), страница 5

Определение проницаемости D

Для определения проницаемости в анодно-сеточной системе координат рассматриваются две характеристики анодного тока, соответствующие и На уровне тока отсчитываются два значения напряжения на сетке: и (рис.4.15).

Значение проницаемости

Определение напряжения запирания (сдвига) и напряжений приведения

В анодно-сеточной системе координат выбирается статическая ВАХ, соответствующая . При отсутствии таковой выбирается характеристика, соответствующая . Через точку , как и при определении статической крутизны S, проводится касательная, которая пересекает ось абсцисс в точке
(рис.4.16).

Н апряжение запирания принимается равным среднему арифметическому напряжений и :

где - напряжение на сетке, при котором реальная характеристика при выбранном пересекает ось абсцисс.

Зная величину напряжения запирания, можно, используя соотношение (*), определить напряжения приведения. Согласно (*)

,

соответственно .

Если напряжение для взятой ВАХ заметно отличается от принимаемого значения напряжения питания анода , то, определив напряжение приведения, следует, используя (*), уточнить величину напряжения запирания (сдвига):

.

Определение крутизны критической линии

В семействе анодных характеристик выбирается статическая ВАХ с таким напряжением на сетке , для которого середина криволинейного участка, соответствующего переходу от плавного изменения анодного тока при больших значениях к резкому изменению анодного тока при малых значениях , находится на уровне тока (рис.4.17).

Прямая, проходящая через начало координат и точку на характеристике, является линией критических режимов. Крутизна её

.

В случае тетрода с динатронным эффектом линия критических режимов аппроксимированных ВАХ выходит не из начала координат, а из точки (см.
рис.4.4,б). Определение крутизны критической линии осуществляется аналогично и поясняется рис.4.18. Как следует из рис.4.18,

г
де, напомним, величина анодного напряжения сдвига связывается с напряжением питания второй сетки через коэффициент динатронного эффекта . Если значение неизвестно, то следует принять = .

Определённые описанным выше способом параметры аппроксимированных статических ВАХ анодного тока генераторной лампы можно использовать и при значениях анодного напряжения и амплитуды импульсов анодного тока, отличающихся от выбранных , примерно, до ±20% в случае веерообразных реальных ВАХ. При этом сохраняется вполне достаточная для инженерных расчётов точность. Если реальные статические ВАХ лампы близки к параллельным прямым, то параметры аппроксимированных характеристик практически не изменяются при изменении .

Особенности определения эквивалентных параметров аппроксимированных статических ВАХ коллекторного тока транзистора

При наличии статических ВАХ коллекторного тока транзистора, соответствующих подобным ВАХ анодного тока, эквивалентные параметры статических ВАХ коллекторного тока биполярного транзистора: могут быть определены аналогично лампам. Значение , при необходимости, может быть уточнено с учётом соотношений, вытекающих из записи уравнения (4.17). Значение коэффициента D для транзистора может быть принято равным нулю.

В то же время, для транзисторов в справочниках обычно приводятся входные статические ВАХ i_Б (е_Б) при Е_К = 0 и Е_К < Е_{К НОМ} и выходные характеристики i_К (е_К) в зависимости от параметра i_Б, которые отличаются от обычно приводимых в справочниках по лампам. Чтобы не пересчитывать приведенные в справочнике статические ВАХ транзистора к подобным для ламп, определить эквивалентные параметры статических ВАХ транзистора можно следующим образом.

Напряжение отсечки может быть определено по имеющейся входной статической ВАХ i_Б (е_Б) при Е_К < Е_{К НОМ} как среднее арифметическое напряжений отсечки реальной характеристики и напряжения отсечки, соответствующего касательной к реальной характеристике в основной области.

Крутизна линии критических режимов, она же линия насыщения, определяется, как и у ламп. В отдельных справочниках указывается величина сопротивления насыщения r_НАС, которое связано с S_КР соотношением: r_НАС =1/ S_КР.

Статическую крутизну коллекторного тока S следует определить как среднее арифметическое N крутизн S_i

,

найденных с использованием выходных статических ВАХ i_К (е_К) при е_К  Е_К/2. Для этого при е_К  Е_К/2 для трёх-четырёх характеристик (N = 2-3) определяют соответствующие значения i_К, а по значениям входного тока i_Б, соответствующим этим характеристикам, по входным характеристикам определяют значения е_Б. Отношение i_К/е_Б определяет значение статической крутизны S_i.

Значение коэффициента D можно определить следующим способом. На выходных характеристиках в основной области на уровне любого значения тока при двух значениях напряжения на коллекторе е_К  Е_К и е_К  Е_К/2, отличающихся на е_К, отмечаются входные токи, соответствующие этим характеристикам. По входной характеристике по найденным входным токам определяется значение е_Б. Соответственно D = е_Б/е_К.

Вопросы для самоконтроля знаний по теме лекции 4:

1. Поясните своё понимание режима большого сигнала при работе АЭ в ГВВ. Можно ли использовать это понятие при условии, если колебательная мощность генератора существенно меньше мощности, которую может создать АЭ? Поясните.

2. Назовите основные параметры, описывающие семейство статических ВАХ выходного тока лампы и биполярного транзистора. Запишите соотношения для их определения. Уясните суть.

3. Сформулируйте отличия линий критических режимов в разных системах координат статических ВАХ. Поясните.

4. Выделите на статических ВАХ биполярного транзистора области: отсечки, активную, насыщения, пробоя. Поясните их.

5. Поясните понятия допараметрического, параметрического и граничного режимов ГВВ на биполярном транзисторе.

6. Поясните своё понимание целесообразности введения напряжений приведения: сеточного и анодного . Как они связаны между собою? Можно ли определить подобные напряжения для транзистора?

7. Поясните смысл напряжения . Какие названия к нему применяются? Поясните их смысл. Как определить ? Как связано с напряжением анодного питания ?

8. Запишите уравнения для области перенапряжённого режима ГВВ на лампе и для области насыщения ГВВ на биполярном транзисторе. Запишите такое же уравнение для ГВВ на тетроде с динатронным эффектом. В чём отличие?

9. Чему равно напряжение смещения, соответственно в ламповом и транзисторном ГВВ, для обеспечения режима с нижним углом отсечки выходного (анодного, коллекторного) тока  =90? Как ответ согласуется с выражениями (4.15) и физической стороной режима?

10. Исходя из сути эквивалентных параметров статических ВАХ анодного тока, предложите метод определения напряжения сдвига (запирания) при интересующем напряжении на аноде , если известно значение и определено значение S.

11. Можно ли, используя прибор для измерения величины угла (транспортир) и таблицы значений тангенсов углов, определить статическую крутизну S и крутизну линии критических режимов . Если можно, то как, если нельзя, то почему? Поясните.

1 Обычно такие характеристики приводятся в учебных изданиях по генераторным и подобным устройствам, хотя реальные статические ВАХ коллекторного тока в области малых значений (рис.4.5,а) при разных значениях несколько расходятся.

2 Рассматриваются в лекции 18.

3 Если D = 0, то, согласно (*), . Следовательно, у тетродов и пентодов . Говорить о при этом не имеет смысла.

4 Происхождение выражения поясняется в конце лекции 6.

52