iomeldar (1021896), страница 113
Текст из файла (страница 113)
— ЯЛи, Лиа = и"г+аа Этим уравкением удовлетворяют эквивалентные схемы, в которых электрои- иая лампа по отношению к нагрузке заменяется плп источником э. д, с. е =рйи, (рис. 19.30, б), илн нсточннкол~ тока Х =- — оЛи, (рис. 19.30, в). Следовательно, приближенный расчет для малых переменных составляющих и цепях с электронными лампами по существу сводится к расчету линейных схем замещения.
Однако прн больших величинах переменных составляющих токов и напряжений такая линеаризация недопустима, так как параметры триода становятся нелинейными. В таких случаях можно Рис. 19.30 воспользоваться при расчетах приведенными эквивалентными схемами, если экю~~вать, что характеристики е, (и ), l (и,) и 8! (и,) явлнются нелинейными. Пример 19.7.
Между сеткой и катодом триода 6С2С действует напряжение У„+Ли,=У,+У,мз|пюг= — 1+0,1з!пыт (рнс. 1930, а). Зависимость вводного тока (, от анодного напряжения Уч прн постоянном напрязкении и изображена в виде семейства характеристик на рис. 19.30, г. Электродвижущая сн щая сила в анодной цепи Е =!80 в, сопротивление нагрузки г„=16 ком. О „ть параметры эквивалентной схемы триода н с помо1цью этой схемы 1 3= найти амплитуду синусондальной составляющей тока Ь(, в вводной цепи, решен и е. Прежде всего необходимо определить положение рабочей точки на характеристиках лампы прн постоянном токе (при отсутствии Лис). С й ц ью строится «нагрузочная прямая», характеризующая нагрузочное ' =Оп иУ =180в сопротивление цепи.
Эта праман проходит через точки (з = при У = и 1 — — '=- !2 ма при У, =-О. В рассматриваемом режиме рабочая точка н !а= получается путем я путем пересечения нагрузочной прямой с той кривой семейства, для которо на орой напряжение У == — 1 в, Из построений на рис. 19.30, г полус в ! =6 2 ма. чается, что рабочап точка определяется координатами: У = — 88 и 665 Для определения проводимости д! необходимо дать приращение анодиому напряжению на величину Ли, при постоянном (! = — ! в, принимая найденную рабочую точку за исходную. Затем определяется соответствующее приращение анодного тока Л!р н делится на Ли;. дь', Л1, 6,2 йг= — ' — '= — '=1,24 10 'сим, дььь Лир г;=8,05 10' ом.
Иначе говори, проводимость 83 пропорциональна тангенсу угла наклона касательной в рабочей точке к крйвой 1,=..!(ир) цри (Гс= — 1 а=сопз1. Чтобы определить крутизну характеристики 3 при У, =88 а=сонэ!, необходимо задзться приращением сеточного напряжения Ли =0 — ( — 1) = 1 а, после чего с помощью характеристик [рнс. 19.30, г) легко найти соответствующее приращение тока Л1,—.-8,6 — 6,2.=.2,4 ма. Следовательно, крутизна характеристики 3 = — ' — Р= ' =2,4 10"за)в=2,4 ма!в. д! Л! 2,4. 1О" ' ди Ли, 1 Коэффициент усиления 3 2,4.10-ь (ь = а = ! 24 ! 0 ь - — — 19,5. ~ь Амплитуда гармонической составляющей тока в анодной пепи Дь =1 = — см — ' ' =8,4.10 ь а, р(1,„19,5.0,! "" г„-1-г; 23,05.10' Анодный ток 1р т Л'ь =- (6 2 + 0 084 з)п ы!) ма Пример 19.8.
Рабочая точка динамической характеристики лампы 6)К7 (Ус=240 а, (!с=135 в и г,=ЗО ком) соответствует напряжению смещения (1 = — 2,9а и анодиому току 4,3 ма. Крутизна характеристики в рабочей точке ась=- =1,35 ма!в, а в точке гас=О при напряжейни агг (!с=!,35 в(рнс.
19,31). Требуется аппрокси. мйровать характеристику укороченным полниомом третьей степени !р ='тр+ аь (ис — (1с) + ! + а,(и †(!с)ь с началом координат в раба. чей точке. ь Решен не. Так как по условию задачи %~~ У = — 2,9 з, то анодный ток 1, = а, + а, (и, + 2,9) + а, (и, + 2,9)'. Рис. 19.3! В этом полнноме при (1, = — 2,9 з, ток ьь =-а,. Следовательно, ордината рабочей точки характеристики равна коэффициенту аппроксимации ам т.
е. а,=4,3 ма. Коэффициент а, равен крутизне характеристики в рабочей точке: ььь=Зр ! 35 ма1в Если проднфференцировать выражение полипома 1, по переменному и„ то легко получить — ь=аь+Заь (ис+2 9) '!ис В левую часть этого выражения входит крутизна Юр — — 1,35 ма)в при (1 = — 2,9 а. с Для определения коэффициента и, можно воспользоваться условием, ~~!э пря котором в точке (1 =1,35 в крутизна 8= — '=О. Следовательно, лис 0=-1,35тби, (1,35+2,9)', откуда 1,35 1,35 3 (1,35 + 2,9)' 54 После подстановки в выражение полкнома всех коэффициентов получается 1,=4,3+1,35 ((и,+2 9) — оэ4(и, +2,9)'~ 1 Пример !9.9. Характеристика лампы аппроксимируется выражением !э=32-(-4и,-)- — и,, где 1, входит в миллиамперах, 1 — в вольтах. Опреде- 1 э лить значение постоянной составляющей 1ем а также амплнтуды основной гармоники 1, н второй гармоники 1, „если иа сетке напряженке и, = ( — 8+ 8 соз ы1) е.
25 Ф -В 12 Ф Рис. 19.32 Решение. Если в формулу характеристики лампы подставить выражение для напряженая сетки и„то 1 =32+4( — 8+бсоэыг)+ — ( — 8+8созыг) . ! э а 8 После преобраэованнй и некоторого упрощения этого выраження 1 =8+1бсоз ы(+бсоз*ю1. Еслн учесть, что 1 ! созе ы1 = — + — соз 2еи, 2 то 1„= 12+ 15 соз мт + 4 соз 2 м1, откуда непосредственно следует: !по=12 ма; !чмз — — 1б ма; !амзй й лп. По полученным значениям построен график, изображенный на рис. 19.32, нз которого видно, что анодиый ток ! имеет иесинусоидальную форму. 9 19,13. Параметры н эквивалентные схемы полупроводннкового триода ге ~~ 4 4 у, Рис.
!У.ЗЗ костью можно рассматривать триод как линейный активный четы рехполюсник, уравнения которого записываются в виде одной из трех часто применяемых форм: Форма 2 — параметров, или параметров холостого хода и, = гн 1, + ям!, '( из == хм!з+ 2ьз1* (19.1) форма Š— параметров, нли параметров короткого замыкания 1,=-Уми',+Ежи, ( !з=)'мК+~ миз ! (19.2) форма Д вЂ” параметров, или гибридных параметров ил=ам!,9 ами, ( !т =йм!',+йми', )' (19.3) Как видна из уравнений, параметры с индексами 11 (2м, ум, дн) представляют собой либо входные сопротивления, либо проводимости при режимах холостого хода (1,=0) или короткого замыкания (и,=О); параметры с индексами 22(Лаз, г'зз, йы) — выходные сопротивления йли проводимости при режимах 1,=0 или и, =О. Параметры с индексами 12 характеризуют глубику вйутренней обратной связи (влияние выхода на вход) н, наконеп, параметры с индексами 21 отражают усилительные свойства триода (влияние входа на выход).
Разумеется, опыты холостого хода и короткого замыкания, из которых определяются параметры, проводятся на переменном токе таким образом, Полупроводннковыйтриод является в общем случае нелинейной системой. Если амплитуда приложенного переменного напряжения мала (как зто имеет место, например, при работе триода в предварительных каскадах усиления низкой частоты или в усилителях высокой и промежуточной ча. стоты приемника), то, аналогично ламповому триоду, с достаточной точ- чтобы ие нарушалась работа цепи постоянного тока, подающей требуемые напряжения йа электроды триода.
Зто создает известные трудности при экспериментировании. Наиболее удобной для определения параметрон триода оказывается система д-параметров. Преимущественно их приводят в паспортах полупроводниковых триодов, выпускаемых отечественной промышленностью. Зная одни параметры, нетрудно определить другие путем преобразования соответствующих уравнений. Злектрическую цепь, в состав которой входят полупроводниковые триоды (с заданными параметрами), можно рассчитать, если триоды заменить эквивалентными схемами в виде линейных активных четырехполюсников. На рис. 19.33 приведены три схемы замещения, составленные непосредственно из параметров триода в соответствии с уравнениями (!9.!) †(19.3).
А~Я! д д 9 9 гб ~ 'гзгб(г, б й 1, гб гв ггу(б уб д, бб» г! дб' а! г.г г 'б гс с г Рис. !9,34 Усилительные свойства и обратные связи представлены в виде источников напряжения и тока. Широко применяются на практике и другие схемы замещения, более наглядно отражающие физяческне параметры триода и являющиеся своеобразными его моделями. Например, на рис. 19.34 показаны Т-образные схемы замещения триода, включенного по схемам с общей базой (рис. 19.34, а), общим эмиттером (рис. 19.34, б) и с общим коллектором (рис.
!9.34, в) и работающего в области низких частот, когда вместо комплексных значений 2, )г и д параметрон можно с достаточной точностью ограничиться их активными составляющими, легко определяемыми из статических характеристик триода. Действительно, если для схемы с общей базой имеются семейство выходных характеристик 'к — "! (и ) при !в=сонэ!, а также семейство входных характеристик !в=!в(ив) при !в=сопя(, ( .'1 д(, /г„=~ы~!' " ),д(„Гг,=~~м! ; „=-(.