Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 13

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

Текст из файла (страница 13)

Эти уравнения следуют также из (4.1).Действительно, в перенапряжённом режиме частные производные в уравнении (4.1)при кусочно-линейной аппроксимации принимают следующие значения:i A i A(еС , еС 2 , еС 3 )const  S KP ;e A e Ai A i A(e A , eC 2 , eC 3 )const  0 ;eC eCi Ai A(e A , eC , eC 3 )const  S 2/ ;eC 2 eC 2i Ai A (e A , eC , eC 2 )const  S 3/ .eC 3 eC 3Значение крутизны анодного тока по напряжению второй сетки в области перенапряжённого режима, в общем случае, отличается от значения в основной области, то естьS 2/  S 2 . Точно также крутизна анодного тока по напряжению третьей сетки S 3/  S 3 .При принятых обозначениях после интегрирования (4.1) получаемi A  S KP e A  S 2/ eC 2  S 3/ eC 3  C.eC 2Для определения постоянной интегрирования С возьмём точку i A  0, e A  0 при EC 2 , eC 3  EC 3 , тогдаC   S 2/ EC 2  S 3/ EC 3 ;i A  S KP e A  S 2/ eC 2  EC 2   S 3/ eC 3  EC 3 .Так как eC 2  EC 2 , eC 3  EC 3 , тоi A  S KP e A ,что совпадает с (4.16).

Аналогично для транзистора.Следует отметить, что если у ламп крутизна статических характеристик анодноготока S, а также крутизна критической линии S KP составляет единицы-десятки миллиамперна вольт, то у транзисторов значения S и S KP составляют десятки-сотни миллиампер навольт и даже единицы ампер на вольт. Это приводит к тому, что в ГВВ на биполярныхтранзисторах очень часто значение коэффициента использования коллекторного напряжения близко к единице и уравнение (4.16) для коллекторного тока оказывается справедливым в очень узком интервале напряжения eK .46Для критического режима уравнения (4.4), (4.6), (4.16) в случае лампового ГВВ иуравнения (4.10), (4.16) в случае транзисторного ГВВ должны давать одни и те же значения токов.

Исходя из этого, можно записать уравнение выходного тока АЭ в области критического режима.В случае лампового генератора согласно (4.16)e A  i A / S KP .Подставляя последнее соотношение в (4.4), получаемDi SDi A  S  eC  EC 0  A   S eC  EC 0  iA ,S KP S KPоткудаSeC  EC 0   S KP eC  EC 0 .iA (4.17)SDS KP1DS KPSПоследнее выражение является уравнением критической линии в анодно-сеточнойсистеме координат i A , eC (см. рис.4.2). Крутизна еёS KP/S KP.S KPDSЛиния пересекает ось абсцисс в точке eC  EC 0 ./Если D = 0, то S KP= S и критическая линия в анодно-сеточной системе координатсовпадает со статическими характеристиками в основной области, что отмечалось ранее/(см.

рис.4.3,б). Параметр аппроксимированных статических ВАХ анодного тока S KPнапрактике широкого применения не нашёл.В случае транзисторного ГВВ согласно (4.10) с учётом (4.16) получаемSDiK  S eБ  E Б/  DE K iK ,S KPоткудаS KP/iK eБ  E Б/  DE K  S KPeБ  E Б/  DE K .(4.18)S KPDSНапомним, что напряжение отсечки E Б/ соответствует аппроксимированной статической ВАХ коллекторного тока в системе координат iK , eБ , снятой при eK  E K . Последнее уравнение позволяет провести критическую линию в системе координат iK , eБ , какпоказано на рис.4.13.iKкритическаялинияeK  E Ktg  S KPeK  0(eK  eK )0E БDE KРис 4.13EБ 0eБ47Если в (4.18) обозначить результирующее напряжение E Б/  DE K  E Б 0 , то уравнениеоказывается подобным (4.17). Точно также, если учесть, что, согласно соотношению (*),EC 0  DE A  EC/ , то уравнение (4.17) приводится к виду (4.18).

Отличие только в знаке перед соответствующим напряжением запирания (отсечки), что обусловлено, напомним,принципиальным различием характера этого напряжения у лампы и биполярного транзистора n-p-n типа.Определение эквивалентных параметров аппроксимированных статических ВАХ выходного тока генераторных ламп и биполярных транзисторовРассмотрим методику определения эквивалентных параметров аппроксимированныхстатических ВАХ анодного тока генераторной лампы. Методика явилась результатом обработки большого статистического материала и изначально была описанаВ.А.

Хацкелевичем. В силу сходства статических ВАХ коллекторного тока биполярноготранзистора с характеристиками анодного тока лампы методика применима и для определения эквивалентных параметров характеристик коллекторного тока. В то же время могутбыть некоторые особенности в подходе к определению эквивалентных параметров статических ВАХ транзисторов, которые мы обсудим в конце лекции. Суть рассматриваемойметодики в следующем.Первоначально выбирается напряжение источника анодного питания E A , и находится ориентировочное ожидаемое значение амплитуды импульсов анодного тока I MA .Например, если известна колебательная мощность P~ , которую должен обеспечиватьгенератор, то амплитуду импульсов анодного тока можно найти из приближённого выражения, справедливого для режима, близкого к критическому,45PI MA  ~ .EAЭквивалентные параметры характеристик в общем случае будут несколько изменяться в зависимости от выбора напряжения E A , использования лампы по току и напряжённости режима. Чем ближе реальные характеристики к параллельным прямым, темменьше изменяются эквивалентные параметры.Определение статической крутизны SДля определения статической крутизны удобно воспользоваться ВАХ анодного токав анодно-сеточной системе координат i A , e A .

Из семейства выбирается статическая ВАХ,соответствующая напряжению e A  E A / 2 (рис.4.14).Через точку со значением i A  I MA проводятся две прямые. Одна из них является касательной к реальной характеристике в точке i A  I MA . Крутизна её S1  tg1 . Вторая соединяет точку i A  I MA с началом реальной характеристики. Крутизна её S 2  tg 2 . Расчётная крутизна является средним арифметическим:1S  S1  S 2 .2Определение проницаемости D4Происхождение выражения поясняется в конце лекции 6.48Для определения проницаемости в анодно-сеточной системе координат i A , e A рассматриваются две характеристики анодного тока, соответствующие e A1  E A и e A2  E A / 2.На уровне тока i A  I MA / 2 отсчитываются два значения напряжения на сетке: eC* и eC**(рис.4.15).Значение проницаемостиeCeC**  eC*D.e A e A1  e A 2iАiАIМА2IМАСтатическая ВАХпри еА ≈ ЕА /2еА2 ≈ ЕА /2еА1 ≈ ЕАφ2φ10еС* 0 еС**еС{eАΔеСРис.4.15Рис.4.14Определение напряжения запирания (сдвига) EC/ и напряжений приведения EC 0 , E A0В анодно-сеточной системе координат i A , eC выбирается статическая ВАХ, соответствующая e A1  E A .

При отсутствии таковой выбирается характеристика, соответствующая e A1  E A . Через точку i A  I MA , как и при определении статической крутизны S, проводитсякасательная,(рис.4.16).котораяабсциссвточкеeC*eC*  eC**,2- напряжение на сетке, при котором реальная ха EC/ IМАгде eC**еА1 ≈ ЕАРис.4.16осьНапряжение запирания принимается равным среднему арифметическому напряжений eC* и eC** :iА/0еС** - ЕС еС*пересекаетеСрактеристика при выбранном e A1 пересекает ось абсцисс.Зная величину напряжения запирания, можно, используя соотношение (*), определить напряжения приведения.

Согласно (*)EC 0  De A1  EC/ ,соответственно E A0  EC 0 / D .Если напряжение e A1 для взятой ВАХ заметно отличается от принимаемого значениянапряжения питания анода E A , то, определив напряжение приведения, следует, используя(*), уточнить величину напряжения запирания (сдвига):49EC/ при Е А  DE A  EC 0  DE A  E A0  .Определение крутизны критической линии S KPВ семействе анодных характеристик i A , e A выбирается статическая ВАХ с такимнапряжением на сетке eC , для которого середина криволинейного участка, соответствующего переходу от плавного изменения анодного тока при больших значениях e A к резкому изменению анодного тока при малых значениях e A , находится на уровне тока i A  I MA(рис.4.17).Прямая, проходящая через начало координат и точку i A  I MA на характеристике, является линией критических режимов.

Крутизна еёIS KP  MA.e A/В случае тетрода с динатронным эффектом линия критических режимов аппроксимированных ВАХ выходит не из начала координат, а из точки e A  E A/ (см.рис.4.4,б). Определение крутизны критической линии осуществляется аналогично и поясняется рис.4.18. Как следует из рис.4.18,IS KP  / MA / ,eA  E Aгде, напомним, величина анодного напряжения сдвига E A/ связывается с напряжением питания второй сетки EC 2 через коэффициент динатронного эффекта k Д .

Если значение k Днеизвестно, то следует принять E A/ = EC 2 .Линия критических режимовiАiАеСIМАеСIМАСемейство статическихВАХ при выбранном ЕС20еА/еАРис.4.170/ЕА/ еАеАРис.4.18Определённые описанным выше способом параметры S , D, EC 0 , S KP аппроксимированных статических ВАХ анодного тока генераторной лампы можно использовать и призначениях анодного напряжения и амплитуды импульсов анодного тока, отличающихся отвыбранных E A , I MA , примерно, до ±20% в случае веерообразных реальных ВАХ.

При этомсохраняется вполне достаточная для инженерных расчётов точность. Если реальные статические ВАХ лампы близки к параллельным прямым, то параметры S , D, EC 0 , S KP аппроксимированных характеристик практически не изменяются при изменении E A , I MA .Особенности определения эквивалентных параметров аппроксимированных статическихВАХ коллекторного тока транзистораПри наличии статических ВАХ коллекторного тока транзистора, соответствующихподобным ВАХ анодного тока, эквивалентные параметры статических ВАХ коллекторно50го тока биполярного транзистора: S , D, E Б/ , S KP могут быть определены аналогично лампам. Значение E Б/ , при необходимости, может быть уточнено с учётом соотношений, вытекающих из записи уравнения (4.17). Значение коэффициента D для транзистора можетбыть принято равным нулю.В то же время, для транзисторов в справочниках обычно приводятся входные статические ВАХ iБ (еБ) при ЕК = 0 и ЕК < ЕК НОМ и выходные характеристики iК (еК) в зависимости от параметра iБ, которые отличаются от обычно приводимых в справочниках по лампам.

Чтобы не пересчитывать приведенные в справочнике статические ВАХ транзистора кподобным для ламп, определить эквивалентные параметры статических ВАХ транзистораможно следующим образом.Напряжение отсечки Е Б/ может быть определено по имеющейся входной статической ВАХ iБ (еБ) при ЕК < ЕК 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, каки у ламп.

В отдельных справочниках указывается величина сопротивления насыщенияrНАС, которое связано с SКР соотношением: rНАС =1/ SКР.Статическую крутизну коллекторного тока S следует определить как среднее арифметическое N крутизн SiS  S 2  ...  S N,S 1Nнайденных с использованием выходных статических ВАХ iК (еК) при еК  ЕК/2.

Для этогопри еК  ЕК/2 для трёх-четырёх характеристик (N = 2-3) определяют соответствующие значения iК, а по значениям входного тока iБ, соответствующим этим характеристикам, повходным характеристикам определяют значения еБ. Отношение iК/еБ определяет значение статической крутизны Si.Значение коэффициента D можно определить следующим способом. На выходныххарактеристиках в основной области на уровне любого значения тока при двух значенияхнапряжения на коллекторе еК  ЕК и еК  ЕК/2, отличающихся на еК, отмечаются входные токи, соответствующие этим характеристикам.

Характеристики

Список файлов книги