Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Эту прямую называют критической линией или линией критических режимов и характеризуют крутизной,обозначаемой S KP . На критической линии анодный ток при принятой аппроксимации независит от напряжения eС и изменяется только при изменении напряжения e A .Существенное расхождение между реальными и аппроксимированными характеристиками наблюдается в зоне критической линии. Некоторое отличие в характеристикахнаблюдается и в основной области, которое сводится к тому, что реальные характеристики отстоят между собой на промежутки, возрастающие с увеличением напряжения eС .Кроме того, наблюдается и изменение их угла наклона к оси абсцисс e A .Аппроксимированные статические ВАХ анодного тока генераторного триода ванодно-сеточной системе координат i A , eC показаны на рис.4.2.32iAeAIII  eAII  eAeAII  eAI  eAeAIeA  EA0eAIII  eAII  e AIeA  0Линия критических режимов(критическая линия)0EC 0eCРис.4.2Основная область статических характеристик, где анодный ток возрастает при увеличении eС и e A , отображается семейством равноотстоящих параллельных прямых, проходящих под углом к оси абсцисс eС , соответствующих ряду значений напряжения нааноде e A , отличающихся на постоянную величину e A .Характерная прямая, проходящая через начало координат, построена для напряжения e A  E A0 , которое называется анодным напряжением приведения (смысл и полезностьвведения этого напряжения, как и напряжения EC 0 , будут рассмотрены ниже).

На характеристиках рис.4.1 анодное напряжение приведения E A0 соответствует точке пересеченияхарактеристики, снятой при eС = 0, с осью абсцисс e A .В основной области семейство статических ВАХ (рис.4.2) описывается такими параметрами, как статическая крутизна S, проницаемость D, напряжение приведения E A0 .При этом статическая крутизна S определяет наклон параллельных прямых в основнойобласти ВАХ рис.4.2.Область реальных характеристик, соответствующая заметному перераспределениюкатодного тока между анодом и сеткой лампы при eC  e A , когда анодный ток в значительной мере зависит от e A и в малой от eС , в анодно-сеточной системе координат заменяется семейством горизонтальных прямых, каждая из которых является продолжениемсоответствующей характеристики при данном e A для основной области.Место излома всех характеристик лежит на наклонной прямой, пересекающей осьабсцисс в точке eС = EC 0 .

Эту наклонную прямую также называют критической линией/или линией критических режимов. Крутизна её S KP. Эта линия представляет граничнуюлинию между двумя областями семейства характеристик лампы.К недостаткам рассмотренной аппроксимации (рис.4.2) следует отнести то, что в основной области крутизна всех характеристик принята одинаковой, тогда как реальные характеристики имеют обычно веерообразный ход и характерные «хвосты» при малыханодных токах. Следовательно, кусочно-линейная аппроксимация только приблизительнопередаёт ход реальных характеристик анодного тока.Однако, следует заметить, что при правильном выборе параметров семейства аппроксимированных статических ВАХ анодного тока ошибки в расчёте режима аноднойцепи лампового генератора с использованием кусочно-линейной аппроксимации не пре-33вышают (3…5)%, что вполне соответствует требованиям, предъявляемым к обычномутехническому расчёту.В общем случае точность несколько хуже, так как параметры S , D, EC 0 , E A0 определяются обычно по усреднённым характеристикам лампы, представленным в справочнике,тогда как отдельные экземпляры ламп могут отличаться по параметрам на (10…20)%.

Параметры S , D, EC 0 , E A0 , определяемые при аппроксимации статических ВАХ, называютэквивалентными параметрами статических ВАХ анодного тока.Рассмотренная аппроксимация статических ВАХ анодного тока генераторного триода полностью применима и к другим генераторным лампам – тетродам и пентодам. У рядатетродов и пентодов проницаемость D очень мала и может быть без большого вреда дляаппроксимации и расчётов принята равной нулю. При D = 0 аппроксимированные статические ВАХ анодного тока в основной области в анодной системе координат i A , e A представляют горизонтальные прямые (угол  на рис.4.1 равен нулю), а в анодно-сеточнойсистеме координат i A , eC в основной области все характеристики совпадают, пересекаяось абсцисс в точке eC   EC/ .

Критическая линия в системе координат i A , eC совпадает состатическими характеристиками основной области. Аппроксимированные статическиеВАХ анодного тока генераторного тетрода или пентода при D = 0 показаны на рис.4.3. Утетродов и пентодов не выделяют характеристики, соответствующие напряжениям приведения ЕС 0 , Е А0 .iAiAприeC 2  EC 2eC 3  EC 3IVCe e  eCeAIII  eAII  eAIIICприeCIII  eCII  eCe  e  eCIICICeC  0eAII  eAI  eAeC 2  EC 2eC 3  EC 3eAIeA  0eCIeC   EC0eA EC0eCРис.4.3Статические ВАХ анодного тока тетрода и пентода соответствуют фиксированномунапряжению на второй (экранной) сетке eC 2  EC 2 .

При изменении этого напряжения характеристики пропорционально смещаются: в основной области в анодной системе координат i A , e A при увеличении eC 2 вверх, в анодно-сеточной системе координат i A , eC влево.Критическая линия при этом в анодной системе координат наклоняется вправо. Отметим,что в случае тетродов и пентодов напряжённость режима работы лампы в первую очередьсвязана с перераспределением катодного тока между анодом и второй (экранной) сеткой, ане между анодом и первой (управляющей) сеткой, как в триоде. В случае пентода напряжение на третьей (защитной) сетке также фиксируется, причём часто eC 3  EC 3  0.У ряда тетродов проявляется динатронный эффект, что приводит к статическим ВАХанодного тока рис.4.4,а, где пунктиром показаны также ВАХ тока второй (экранной) сеткиiC 2 .34Аппроксимируют такие характеристики анодного тока, как показано на рис.4.4,б.Напряжение E A/ называется анодным напряжением сдвига.

Величина его пропорциональна напряжению питания второй (экранной) сетки EC 2 :E A/  k Д EC 2 ,где k Д - коэффициент динатронного эффекта, значение которого обычно находится в пределах (0,8…1,0).При такой аппроксимации область левее E A/ считается запретной.i A iC 2iAeCIIIiC 2eCIIIЛиния критических режимов (критическая линия)eCIIeCIeCIIeCIIeCIeCIIIeCIeA0E A0eAРис.4.4В ГВВ на биполярных транзисторах наибольшее распространение имеет схема с общим эмиттером, представленная на рис.1.1,б, ввиду того, что она обладает наибольшимкоэффициентом усиления по мощности.

Схема с общим эмиттером транзисторного ГВВэквивалентна схеме лампового генератора с общим катодом.Типичные статические ВАХ биполярного транзистора по схеме с общим эмиттеромпоказаны на рис.4.5.1iK , iБiK i  iБIVБIIIБieK  eKeKeK  0iБIII  iБII  iБ32iБII  iБI  iБIБi0142iБ}eKiБ  00eKaEБeK  eKeБбРис.4.51Обычно такие характеристики приводятся в учебных изданиях по генераторным и подобным устройствам,хотя реальные статические ВАХ коллекторного тока в области малых значений е А (рис.4.5,а) при разныхзначенияхiБ несколько расходятся.35Статические ВАХ коллекторного тока транзистора во многом подобны статическимВАХ анодного тока лампы рис.4.1, рис.4.2.

В качестве параметра при снятии статическиххарактеристик коллекторного тока в системе координат i K , eK , обычно принимается токбазы i Б , тогда как у ламп в эквивалентной системе координат i A , e A параметром являетсянапряжение на сетке eC . Отвлекаясь от причин этого различия, отметим, что, используяхарактеристики базового тока транзистора рис.4.5,б, можно от величины базового тока i Бперейти к напряжению на базе eБ , являющемся эквивалентом напряжения eC в случаелампы.В семействе статических ВАХ биполярного транзистора выделяют четыре области:1 – область отсечки, когда эмиттерный (эмиттер-база) и коллекторный (коллекторбаза) переходы смещены в обратном направлении, то есть закрыты.

Коллекторный переход смещён в обратном направлении в исходном состоянии транзистора в ГВВ всегда, аэмиттерный только при eБ  E Б/ .2 – активная область, когда эмиттерный переход смещён в прямом направлении (открыт), а коллекторный – в обратном (закрыт). В этой области коллекторный ток слабо зависит от коллекторного напряжения eK , а в основном зависит от напряжения на базе eБ(или от тока базы i Б ).Следовательно, в активной области, являющейся основной при работе транзистора вГВВ, статические ВАХ транзистора ближе к ВАХ ламп с малой проницаемостью, то есть впервую очередь к тетродам и пентодам.3 – область насыщения, когда оба перехода смещены в прямом направлении (открыты). Это имеет место при eБ > eK .Представляя биполярный транзистор как условно показано на рис.4.6, при обычнопринимаемых направлениях напряжений на электродах (такие направления напряженийприняты и в транзисторном ГВВ по схеме рис.1.1,б) напряжение на коллекторном переходе можно определить какeКБ  еК  еБ .eКБiKeКБКiБеБББеКЭеБiЭаБiЭбеКЭеБРис.4.636КiБеКЭiKeКБКiБiKiЭвВ активной области eK  e Б , поэтому eКБ  еК и переход коллектор-база (К-Б) всёвремя закрыт.

При этом ток эмиттера iЭ распределяется между базой и коллектором(рис.4.6,б). Когда оказывается eБ  eK , коллекторный переход открывается и коллекторначинает выполнять функции эмиттера, что обусловливает появление составляющей коллекторного тока обратного направления (рис.4.6,в), о чём мы упоминали в лекции 3, обсуждая форму импульса коллекторного тока при коэффициенте использования коллекторного напряжения ξ > 1.В области насыщения ток коллектора i K в основном зависит от напряжения на коллекторе. Граница, отделяющая область насыщения от активной области, называется линией насыщения. Линия насыщения сходна с критической линией (или линией критическихрежимов) в семействе статических ВАХ лампы в анодной системе координат i A , e A .4 – область лавинного умножения или область пробоя.

Характеристики

Список файлов книги