Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Ток базы 1в при пострасшпь этих характеристик ььыступает 'в роли параметра. Лиььььямьь 1 и 2 показаны границы активной (уп. равлясмой) области характеристик. Выходные характеристики полевого транзистора рис. 2.2 во многом подобны характеристлькам рис. 2.), за искльачсписм того, что н качестве выхолиого така выступает ток стока 1с, в качестве выходного напряжения — разность потенциалов сток — исток 0скэ а в роли параметра — наирьпкснне затььор — исток Узьь . Работу усилительного прибора в схеме моькио интерпретировать как процесс управления протеканием тока 1,, с помощью изменений вхолного сигнала 1„„или У,„. В процессе указанного управления значения токов и ььапрьььксниьь в каскаде изменяются Точка плоскости выходных или друпьх ВЛХ усилительного прибора, связывающая тскуьцпс значения токов и напряжений в каскаде, называется рабочей точкой (РТ).
Рабочая точка, соатвст ствующая отсутствию сигнальных воздействий, называется исходной рабочей точкой (ИРТ). В дальнейшем обозиачсння таков и напряжений, соответствующие ИРТ, будем отмечать дополпитель- 24 иым индексом «0». Так, зиачсиис коллскториого тока, соотист ствуизщсс исходиой рабочей точке, будст обозначаться как 1«с. Зиа ч~иив' .разиости потсициалов мол,ду коллектором и эмигтсром и эгойгточкс — как !/кэз и т. д. ".Царймосвязь измсисиий Л1», тока /„.„от сигизльиых измсисиянй=':Ь1»„ггли М/,» вхо/!кого тока 1,„или входного иапРЯжсииа (/»» дгщщмр быть ис толью причинно слсдствсииой, ио и по возчож !гойя!) лгиисйггой. '!'олька ири лиисйиой (пропорциоиальиой) функцяггрйльиой зависимости зиачсиий Л1„„от »1»„или Л!/»» возмо'кнс ггвйрявжсииос восироизисдсиис усиливаемого сигнала иа выходе КаоррЗГа Прв рабОтв СГО уСИЛИтЕЛЬНОГО Прнбсра Иа ЛИНЕйНув ро.гИ- схч)вяр(о иагрузку.
Косвсггггым признаком возможиости нсискагкаго- щите.'',работы усилительного прибора в усилитсльиом кзскадс явлйввсй эквидистаитиость графиков ссмсйствз ВЛХ, прсдставлсиггвгк':ня'рпс. 2.! и 2.2. Очсвгщио, что услогис эквидпстаигиости вы ивз!г)4ррся лишь в ограиичсииой области зизчсиий токов и иаиряж)г)!мр.."Область выходиых ВЛХ УП, гдс указанное условис выполидвяйр;,'.с ирисмлсмои для прзкгиьи точностью, иазнвастся рсилитед)й)р4:облггстьго.
Протяя сииость этои области ограиичсиа с одной стра)г)М'так называемая линисн нпсыщенил (1 иа рис. 2.! и 2.2), а, В.:дур»у»ГВ!! — линней отсечки (2 из рис. 2.! и 2.2). !1ри зизчсииях токйярллскторз, соотггсгств) гощих ооластям выходиых ВАХ, лсжгг. щры"'лвггсс лшгг*,и 1 и цинге ликии 2, ис толыго иарущастся ироиорг!йрсряррцая зависимость выходиых сиг иальиых прирагцсиий от вхвЕ)!цгх» ио вообщс ирскращастся уиравлщогцсс воздсйствис входггоГр,:.рвгиазга иа выходной ток, т.
с. усилительный прибор полностью,'рвряст усилитсльиую сиособиость. .:йс»гмрротся, по транзистор работаст в усилительном рсзкимс. ссФй'-::В,ироцсссс усиления РТ ис соирикасастся с ливиями иасыщс!)Мй:й отсечки. Псрвос из этих условий выиолияется, если в проис!)~В:,:."рсилсиия сипщлов ныходньгс напра.ксшгя !/кз и 1/г,и ггмс)р)т,'/зг)ачсигвг ис иижс, чсч искоторос иачальиос иапряжсИяя';:;:."ь(,','«;, характсризугощсс удалсиис линии иасьицсиия от оси ордяжйТ:-и!ггг даииом выходиом токо 1», Зиачсиия этого иаиряжсггяя.:)!«г)р:иолсвьгх транзисторов обычно лсзкат в прсдслах от долей !гол+-'тли»ргг малых зиачсииях токов) до трех-пяти (ири /с, приближар)())рЖСя к прсдсльио допустимым зиачсииям 1с,„,„).
';.)!»)Я:бггиолярного транзистора оценку зиачсиия Е/»,„пргг тока к~ЧЙ~Ф)угора 1« мо>кгго осушсствить ио формулс (/„,»=1, „„, (2 )г гМ»гя»" — г1(/ггв/гП« — соиротивлсипс, характсргпукицсс иаклои лииИи:Л~зрыщсггигг 1 иа рис. 2.!. Приблизксиио можно считать, по ггг»«=., 3,. б/1х .,„, где 1« ., — пРсдсльио допУстимос зиачсиис тока ко)цмгктрра. Напрюксиия, токи, а так>ко цспи, обсспечива>ощис положсиис ИРТ в усилительной области, иазываются соотве>ствснио иаарлженилми, гокпл<и и цеиялш г«<«!енил. Напряжсиия и токи смещс. ния часто такжс иазыва>от н«чпльвы>аи. Область иозмо>киых зиачсиий выходного тока и иапряжеиив ограничена необходимостью выполи<ива рида )слощ<й, нытскаю щих и < требования обсспечсиия и<>до>хвой и бс <оизсе>й рабо<м < 1;илитсльного ирибора в схеме.
В ьачсстнс пар; мстров, оирсделяющих зти ограиичсиия, выступают иасиортиыс данные на трав зистор о продольно доиустимых зинчсииях выходиого тока 1,„„ и выходио<о изиряжсиия г>„„..„., а также тсилоиой мощности Р< „, гы <слягмои в выходной цепи усшипсльпого прибора.
При о<сутс< вин сип>ала, и также при малов ого ии>сисивиости (когда Л1„„<~l„,,„г) и вьподиой цспи траизис>м>ра иь<дслястся мощиост<, Г <= —" <>вых<1в«в<. Гдс Кн <, !:.<ак, — зизч< иия иих<>диого иаиряжсииг и тока в исходной 1>'!'. '!'эким обра.им<, облоггь Г><зоиигной работы (ОБР) — э>о область выходных ВЛХ. н ирсдслах которой выполи яются условия I„„:,<!.,,„,„, Б>„,„<Г>„„.
„, „и Р,.— 1„„,,М '.Р<,„. 11а рис. 2.1 н 22 границы ОЫ> вытслсиы и<>риховкой. В усилитсльиом каскадс выходвыс .<..ю<м,< >р,ш. астора, с<и нагрузка и источник пи<; иия образу<от щхлс,<ои««тьиумо цсш Зиачснис тока в этой цщн< и рагпрс <сл<ипс изпря.«,чи<я исгочвикз питания мс>кду нагрузкой и траизиг<ором, т. с. иоло < <ивс И!>!.
удобно опрсдсл<пь с иоиощыо <рафиков ВЛ\ элс<юи«»<, входкщи. в указаниу>о иоглсдоиатсльч>к> цспь. Построс ин графиков осущ<- ствлистгя и<> илос< ос<и «ыходиых харг<лтсрис>иь '>рви ис>ора в сов»сгсгшш с ссо<ио<зсипсм К„,.,=-Е,--К„гдс К, — — иваси<и <ширк. жсиия ва сои!н>тизл<вин нагрузки. Так, <ля <>ц иы рис. !.!.и (2 (/кэв =- Е, С'„.
Соо>щ>стиу<ощис соогмюшсиию (22) по<гросиия ио <>ирг,<глсиик иолож<иии НВГ для сзу~к>я, «ог <в /ы< .-- 30 >гкТ. и и ьас>м<дс и к;>- чсстис и,«руз>.и иыи>льзоваи лиисйиыь' рс .. стор 1<>,;=- ! ьОч с ВЛХ рис. 23,и, прввсдсиы иа рис. 23,6. Точка исрсссч<иия ВЛХ и:. грузкв и транзистора оирсдсляст, как:<иачгиис тока Ух<э тзк и напряжсиия (/кэ«. Г1ривс><сииыс иа рис. 2.3, б иостросиии можаи иитерпретирова>ь как рси>сии< графическим <чнюобом ур:«иеииг (2 2) отсосительио зиач<иия тока !км Пощ лсииг сип>альиого прираинчшя Л! ь базово<о тока /вв и.<- мсиаст ход ьыхо.,иой ВЛХ транзистора.
В р<з>льтатс э<о<о точьг псрсссчсии> грзфш ов ВЛХ зан<ыинт новос положсичс, оирсдслщ сигнальиы< измоисиия Л>к и ЛГ>'<э коллсь>ориого тока и разиосп пот<шгиалои коллектор — эмитт<р. Лиалогоиый сигнал Л/в (!! измсияегся плавно и испрсры<ии> В отгет иа такие измгисииь ироисход;и плп иыс и пспрсрывиь>< '26 и)!йй)44НИя пОЛОЖСиия ИР Г, в роз)лыс!С чс1о ПроЦ:СС Усиления с ~~ф4а можно трактовать как ироцссс управлсиия ходом выход1щ~::".БАЛХ транзистора, приводя!ций к иэисисниям положсиия ра- 6®~))1,,741ч!сц и появлсииго си1пильиых состввля10пи1х тока и иапря' '"' ":ага выходе 1сплитсльно1о каскада ';рис. 2.4, а привсдси примср графических постросипй, иапрая- Х:. иа опрсдслсиьс полов!Сипя ИР Г, для сл) чая, когда в 11~~йуйвс иагр)зки использовав ислиисииый двухиолгосиик с ВЛХ (~~~й!.':,::24,6). Постросиия осуьчсст1лсиы в сооггстсгвип с (2.2).
';.;:„:-'~~:;",основании провсдсиио1о рассмотрения может быть сфо[эмул))фойо слсду1оьцсс правило опрсдслсиия иоложсиия ПРТ с пом4с ~~6 графичсских посгросиий: "! Грэс гл гйэ Ряс. 2.4 27 Чтобы определить положение ИРТ, необходимо и соогветстиш> с (2.2) иа плоскости выходиых харалзсрисю!к усилите.зьио>о прибора построить график ВЛХ нагрузки, совместив иачало его каор дииат с точкой (е>ьэ =-Е,1к=-О) и изменив иаиравлсиис оси иа пражский этого !рафика иа иротивоиоложиос. Точка пересечения графика, постросииого такич образом, с графиком тскушсй выходной ВЛХ усилитсльного прибора определит тскз!цсс иоложсии1 ИРТ.
2.2. НЛГРУЗОЧНЛЯ ХЛРЛКТЕРИСТИКЛ И ТРЛГКТОРИЯ ДВИ>КЕНИЯ РЛБОЧЕИ ТОЧКИ В ироцсссс воздействия сигналов иа ихолиыс зажимы усиля. тельного прибора зиачсиия токов и иозсшпшлоа в каскада измеияются, а РТ заиимасг различиью водо>кения..'1ииия иа илоскост! выходных ВАХ, ио козорой движется РТ и процессе во.>дсйсзии! сигиалои иа вхол )сил!Исльиого ирибора, иазывастся нигрузочиоь линией или нигрдзочной хирикг риси!кои. При рсзисти!шои иа Г(>узко, КОГла вз!1Омосю!зь тока, иро!ока!ОО1сго >!срез иаГ(зузку' с создаваемой эп>м током разностью иотсицизлов одио.иьзчиа (между изменениями зока и иаиряхаиия ист фа>оных сдвшов ь запаздываний), иа! ру>очная хараки рис!Ока имссз' иил ливии, и кя чсствс ко!арой ири лиис>ьиой иигр>зьс ш!Гзуиаст прямая ливия Так, для схемы рис, 1 1. а в ка ис>!>с иагрззочиой хзракзсристш г иа рис.