Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 14
Текст из файла (страница 14)
По входной характеристике понайденным входным токам определяется значение еБ. Соответственно D = еБ/еК.Вопросы для самоконтроля знаний по теме лекции 4:1.2.3.4.5.6.Поясните своё понимание режима большого сигнала при работе АЭ в ГВВ. Можно ли использовать этопонятие при условии, если колебательная мощность генератора существенно меньше мощности, которую может создать АЭ? Поясните.Назовите основные параметры, описывающие семейство статических ВАХ выходного тока лампы ибиполярного транзистора. Запишите соотношения для их определения.
Уясните суть.Сформулируйте отличия линий критических режимов в разных системах координат статических ВАХ.Поясните.Выделите на статических ВАХ биполярного транзистора области: отсечки, активную, насыщения, пробоя. Поясните их.Поясните понятия допараметрического, параметрического и граничного режимов ГВВ на биполярномтранзисторе.Поясните своё понимание целесообразности введения напряжений приведения: сеточного EC 0 и анодногоE A0 . Как они связаны между собою? Можно ли определить подобные напряжения для транзисто-ра?7.Поясните смысл напряженияделитьEC/ . Какие названия к нему применяются? Поясните их смысл.
Как опре-EC/ ? Как связано EC/ с напряжением анодного питания E A ?518.Запишите уравнения для области перенапряжённого режима ГВВ на лампе и для области насыщенияГВВ 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 обеспечениярежима 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)EC/ при интересующем напряжении на аноде E A , если известнозначение I MA 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 S KP .
Если можно, то как, если нельзя, то почему? Поясните.52Лекция 5Аппроксимированные динамические характеристики выходного тока ламп и транзисторов при работе ГВВ в режиме усиления. Гармонический анализ импульсов выходного тока ламп и транзисторов при кусочно-линейной аппроксимации статических ВАХ. Основные коэффициенты разложения импульсов токов косинусоидальной формы.Аппроксимированные динамические характеристики выходного тока ламп и транзисторов при работе ГВВ в режиме усиленияПри кусочно-линейной аппроксимации статических ВАХ выходного тока лампы ибиполярного транзистора при работе ГВВ в режиме усиления на активную нагрузку, реализуемую в виде настроенного параллельного колебательного контура, динамические характеристики (ДХ) выходного тока АЭ представляют, в общем случае, сочетание отрезковпрямых линий.Действительно, обращаясь, например, к основному уравнению лампового ГВВ (4.8)и учитывая, что на основании (1.1), (1.2)e EC E A e Acos t C,U MCU MAполучаемe ECi A S U MC DU MA C EC/ EC S ДС еС АС ;U MC(5.1)EA eA/i A S U MC DU MA EC EC S ДА е А АА ,U MAгде S ДС , S ДА - постоянные коэффициенты, определяющие крутизну ДХ в анодно-сеточнойi A , eC и анодной i A , e A системах координат, соответственно; AC , A Д - постоянные коэффициенты.Как следует из (5.1),UiU iS ДС A S 1 D MA ;S ДА A S MC D ;(5.2)eCU MC e A U MAAC S EC/ EC DU MA / U MC ;UAA S EC/ EC E A MC D . U MAУравнения (5.1) совпадают с уравнением прямой линии на плоскости, записанном,например, в общем виде, в системе прямоугольных координат х, у:y kx A,(*)где k, А - постоянные коэффициенты, причём k характеризует угол наклона линии к осиабсцисс х, а А определяет точку на оси ординат у, через которую проходит прямая прих = 0.Крутизна ДХ в соответствующей системе координат характеризует угол наклона ДХотносительно оси абсцисс, как показано на рис.5.1.Крутизна ДХ S ДС положительна (рис.5.1,а) и величина её не может быть больше S,то есть S ДС ≤ S.
При коротком замыкании нагрузки ( U MA = 0) S ДС = S и участок ДХ в основной области семейства статических ВАХ совпадает со статической характеристикой,что мы отмечали в лекции 1. Обратим внимание, если D = 0, то, как и при коротком замыкании нагрузки, S ДС = S. При D = 0 все статические ВАХ в основной области в системе52координат i A , eC сливаются в одну (см.
лекцию 4, рис.4.3,б). Соответственно и участок ДХсовпадает с этой характеристикой. В анодной системе координат крутизна ДХ S ДА является отрицательной (рис.5.1,б) и при коротком замыкании нагрузки ( U MA = 0) величина еёравна бесконечности. ДХ в этом случае перпендикулярна оси абсцисс e A , что также отмечалось в лекциях 1 и 3.iAiAtg S ДAtg S ДСучасток ДХучасток ДХ0eCeA0абРис.
5.1В области резкого изменения выходного тока АЭ от напряжения на выходном электроде, соответствующей перенапряжённому режиму работы генератора, ДХ совпадает скритической линией в анодной системе координат i A , e A в ламповом ГВВ и с линиейнасыщения в транзисторном ГВВ. Описываются ДХ при этом в соответствующих системах координат уравнениями (4.16). Уравнение ДХ для перенапряжённого режима в системе координат i A , eC можно получить из (4.16), осуществляя переход от одной системы координат к другой следующим образом.Согласно (4.16) с учётом (1.2)i A S KP e A S KP E A U MA cos t S KP E A S KPU MA cos t .Выражаяe ECcos t C,U MCполучаемUU/i A S KP E A MA EC S KP MA eC S ДСeC AC/ ,(5.3)UUMCMC/где S ДС- крутизна ДХ в анодно-сеточной системе координат в области перенапряжённогорежима, определяемая соотношениемU/S ДС S KP MA ;(5.4)U MCAC/ - постоянный коэффициент:UAC/ S KP E A MA EC .U MC53Уравнение (5.3) также соответствует общему уравнению прямой линии на плоскостив прямоугольной системе координат (*).Аналогичное уравнение справедливо для ДХ коллекторного тока в перенапряжённом режиме работы ГВВ (режим насыщения транзистора) в системе координат i K , eБ .Таким образом, при кусочно-линейной аппроксимации статических ВАХ выходноготока лампы, транзистора ДХ этого тока для ГВВ в режиме усиления представляет сочетание отрезков прямых линий.Построение ДХ, состоящих из отрезков прямых линий, существенно упрощается.Ход каждого участка характеристики можно установить по двум точкам, удобным для построения, соединив эти точки прямой линией.
Границы каждого участка находятся из граничных условий, в пределах которых справедливо то или иное уравнение участка ДХ.Рассмотрим построение ДХ выходного тока для случая перенапряжённого режима KP и при нижнем угле отсечки тока θ < 90°. Рассмотрение проведём на примереанодного тока лампы в анодной и анодно-сеточной системах координат. Необходимые построения проиллюстрированы рис.5.2.Как и при построении ДХ в семействе реальных статических ВАХ анодного тока(лекция 3), будем задавать различные значения текущему фазовому углу ωt. Удобно выбирать значения ωt = 0 и ωt = π/2, когда значения косинуса, соответственно, равны единице и нулю.При ωt = 0eC U MC EC eC МАКС ;е А Е А U MA e A МИН .Точка ДХ при ωt = 0 обозначена А* и лежит на критической линии в анодной системе координат (рис.5.2,а) и на статической ВАХ анодного тока, соответствующейe A e A МИН , в анодно-сеточной системе координат (рис.5.2,б).
Точка А, определяемая какточка пересечения вертикальной прямой при e A e A МИН с продолжением статическойВАХ анодного тока при eC eC МАКС в анодной системе координат и как точка пересечениявертикальной прямой при eC eC МАКС с продолжением статической ВАХ анодного токапри e A e A МИН в анодно-сеточной системе координат, необходима для построения участкаДХ в основной области семейства статических ВАХ. В данном случае точка А являетсяфиктивной, но она, очевидно, была бы реальной точкой, если бы изменение тока при переходе критической линии продолжалось по закону соответствующей статической ВАХиз основной области семейства.
Для построения участка ДХ в основной области достаточно найти ещё одну точку. Для её отыскания удобно принять значение ωt = π/2, когда,согласно (1.1), (1.2),eC EC ;eA E A ,а значение анодного тока в этой точке, согласно основному уравнению ГВВ (4.8),i A S EC/ EC .Так как нами принято значение нижнего угла отсечки анодного тока θ < 90°, то по величине EC EC/ и последнее соотношение даёт отрицательное значение тока, которое неимеет физического смысла в данном случае, но нужно только для нахождения точки ДХ.Таким образом, при выбранном режиме (θ < 90°) эта точка также является фиктивной.Обозначим её Б. Точка Б находится на вертикальной прямой при e A E A в анодной си-стеме координат (рис.5.2,а) на уровне тока i A S EC/ ECкак точка пересечения этойпрямой с продолжением статической ВАХ анодного тока при eC EC .
В анодно-54сеточной системе координат (рис.5.2,б) точка Б находится на вертикальной прямой приeC EC на55iAКритическая линияеС = еС МАКСAA **A*Б EA0еА МИНeC ECБ1BeC ECeAеА МАКС2i A S E C EC U MAU MAtaiAКритическая линияAeA E AAеА = еА МИНi A S E C EC ECеС МИНB E CеС МАКСББ*0U MCU MCtбРис.5.2eC1 256Aуровне тока i A S EC/ EC как точка пересечения этой прямой с продолжением статической ВАХ анодного тока при e A E A .Через точки А, Б проводим прямую линию, на которой выделяем участок в основнойобласти аппроксимированных статических ВАХ анодного тока, заключённый между точками A** , Б * , положение которых ясно из рис.5.2. Крутизна этого участка определяетсясоотношениями (5.2) в соответствующей системе координат.