Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 23

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

Текст из файла (страница 23)

Рассчитать эти зависимости можно графоаналитическим методом, либо с использованием формул лекции 7 для соответствующего режима генератора: недонапряжённого, критического, перенапряжённого.4Для транзисторных ГВВ зависимости I K 1 U МБ , I K 0 U МБ  аналогичны рассмотрен-ным выше, соответственно, I A1 U MC  и I A0 U MC  . Необходимо только иметь в виду, чтопри нижнем угле отсечки коллекторного тока   90 , прежде, чем будет достигнут критический режим, может наступит пробой перехода эмиттер-база.Рассмотренные зависимости (рис.8.6) широко используются при анализе режимовусиления амплитудно-модулированных колебаний, а также автогенераторов.

В первомслучае эти зависимости носят название модуляционных характеристик, а во втором – колебательных.4Зависимости I A1 U MC , I A0 U MC  при D  0 в области недонапряжённого режима вплоть до критиче-ского рассматриваются в лекции 27 при изучении режима усиления АМ-колебаний.98Если рассматривать зависимости режима входной цепи, в первую очередь I C1 , I C 0 отU MC для лампового ГВВ и I Б1 , I Б 0 от U МБ для транзисторного ГВВ, то, очевидно, в случаелампового генератора эти зависимости будут начинаться при U MC  EC , то есть при отрицательном смещении и любых соотношениях EC и EC/ зависимости выходят не изначала координат, а правее, и имеют тенденцию к росту с ростом U MC (рис.8.9).Перенапряженный режимI C13EC  EC312Недонапряженный режимНедонапряженный режим1EC  ECEC  ECEC  ECEC  ECU MC KP 3ECECECECECПеренапряженный режимI C0EC  EC2U MC KP1U MC KP 2U MC KP 3 U MC KP 2 U MC KP1 UMCECUMCРис.8.9В случае транзисторного генератора зависимости I Б1 , I Б 0 от U МБ в области недонапряжённого режима вплоть до критического подобны зависимостям коллекторного токаI K 1 , I K 0 от U МБ , но имеют меньшую крутизну, и возрастают при заходе транзистора в режим насыщения (перенапряжённый режим работы генератора).

Эти зависимости представлены на рис.8.10.I Б1E Б  E БE Б  E Б  90    90  3Недонапряженный режимI Б0Режим насыщенияE Б  E БE Б  E Б  90    90  2312Режим насыщенияНедонапряженный режимE Б  E Б  90  1I0E Б  E Б  90  1U MБ 3 U MБKP 3 U MБKP 2 U MБKP1U MБ1U MБU MБKP1U MБ 3U MБ1UU MБKP 3MБKP 2U MБРис.8.103. Зависимость режима генератора от напряжения смещенияСчитаем все напряжения питания неизменными за исключением напряжений смещения EC в ламповом генераторе и E Б в транзисторном генераторе.99Рассмотрим эту зависимость применительно к ламповому ГВВ.

Для транзисторногогенератора она будет аналогичной. Отличие может быть только при относительно большом значении амплитуды напряжения возбуждения U МБ , при котором невозможно податьна базу напряжение смещения до полного запирания транзистора во избежание пробояперехода эмиттер-база.Для упрощения рассуждений, что не снижает общности результатов, как и в предыдущем рассмотрении, полагаем D = 0. При этом динамические характеристики анодноготока совпадают со статическими в основной области семейства ВАХ в анодно-сеточнойсистеме координат.Как видно из рис.8.11, при больших отрицательных значениях напряжения смещения EC , пока EC  EC/  U MC , анодного тока нет.

Как только амплитуда напряжения возбуждения U MC окажется больше величины EC  EC/ , появляется анодный ток, причём, суменьшением отрицательного напряжения смещения растёт амплитуда импульсов тока иувеличивается нижний угол отсечки анодного тока. При этом в основной области семейства статических ВАХ анодного тока:I A1  I MA 1    SU MC  1  ;I A0  I MA 0    SU MC  0  .iA EC EC/0eСU MCU MCωtРис.8.11111Так как U MC = const, то зависимость режима ГВВ от напряжения смещения EC в основной области вплоть до критического режима отображается зависимостями  1   и 0   . Как уже отмечалось, в пределах 60    120 эти зависимости почти линейны.При   60 они имеют выгиб вниз, а при   120 – выгиб вверх.Зависимости I A1 и I A0 от EC показаны на рис.8.12.

Они выходят из точки, соответствующей напряжению смещения  EC   EC ЗАПИРАНИЯ , при котором происходит прекращение анодного тока при наличии сигнала возбуждения амплитудой U MC . Как следует изрис.8.11, EC ЗАПИРАНИЯ   EC/  U MC .100I A1 , I A0область перенапряжённогорежимаобластьнедонапряжённогорежимаI C1I A1IC0I A0E C/-ECЗАПИРАНИЯ- U MC- Е C КР 0EСРис.8.12При напряжении EC  EC KP при имеющейся амплитуде возбуждающего сигналаU MC достигается критический режим работы генератора.

При дальнейшем уменьшенииотрицательного напряжения смещения, то есть при движении в сторону положительныхзначений смещения, режим генератора становится перенапряжённым и токи I A1 , I A0уменьшаются из-за появления и углубления провала на вершине импульсов анодного тока.При изменении величины U MC зависимости I A1 , I A0 от EC будут смещаться влево(при увеличении U MC ) и несколько будет изменяться их характер. Если критический режим наступает при   180 , то в верхней части восходящих участков кривых, отображающих рассматриваемые зависимости, будет наблюдаться выгиб вверх; если критический режим наступает при   (110...120) , то восходящая часть рассматриваемых кривыхбудет линейной вплоть до критического режима (пунктирная вертикальная линия нарис.8.12).

Эта характерная особенность кривых, в частности, зависимости I A1 EC  , используется в генераторах при осуществлении амплитудной модуляции на управляющуюсетку изменением напряжения смещения (модуляция смещением или сеточная модуляция). Зависимости I A1 EC  , I A0 EC  в генераторах с модуляцией смещением называютсястатическими модуляционными характеристиками. Аналогичный вид и такое же названиеносят зависимости I K 1 E Б , I K 0 E Б  в транзисторных ГВВ с модуляцией смещением (базовой модуляцией).Имея зависимости I A1 EC  , I A0 EC  , легко построить зависимости, определяемыесоотношениями (8.1).Характер рассмотренных зависимостей сохраняется и при D ≠ 0, что будет подробнопроанализировано при изучении модуляции смещением в ламповых и транзисторныхГВВ.5 Рассчитать эти зависимости можно графоаналитическим методом, либо с использованием соответствующих выражений лекции 7.5См.

лекцию 24.101На рис.8.12 показаны также зависимости I C1 , I C 0 от EC , которые имеют тенденцию кросту с уменьшением величины отрицательного смещения и увеличением положительного смещения. Начало зависимостей I C1 , I C 0 от EC смещено относительно начала зависимостей I A1 , I A0 от EC на величину EC/ , то есть точно на столько, насколько смещены статические ВАХ анодного и сеточного токов относительно друг друга по напряжению eC .Что касается зависимостей I Б1 , I Б 0 от Е Б транзисторного генератора, то они, имея такойже характер, как I C1 , I C 0 от EC в ламповом ГВВ, в отличие от последних начинаются изтой же точки на оси  Е Б ЗАПИРАНИЯ , что и зависимости коллекторного тока I K 1 , I K 0 от Е Б .Указанные зависимости для транзисторного генератора представлены на рис.8.13.область насыщения(перенапряжённыйрежим)IК1область недонапряжённогорежимаIК0IБ1IБ 0UM Б- EБ ЗАПИРАНИЯ 0/EБЕБКРEБРис.8.134.

Зависимость режима генератора от напряжения питания выходной цепи АЭВлияние напряжения анодного питания E A на режим лампового ГВВ и напряженияколлекторного питания E K на режим транзисторного ГВВ удобно рассматривать, используя семейство статических ВАХ выходного (анодного, коллекторного) тока АЭ в зависимости от напряжения питания выходной цепи e A или eK .В силу сходства статических ВАХ анодного тока лампы в системе координат i A , e A иколлекторного тока транзистора в системе координат i K , eK рассматриваемая зависимостьрежима генератора в ламповом и транзисторном ГВВ будет также во многом аналогичной.В ламповом генераторе напряжение анодного питания E A можно изменять в более широких пределах, чем напряжение коллекторного питания E K в транзисторном генераторе,пределы изменения которого ограничены в сторону увеличения из-за опасности пробояколлекторного перехода.

Следовательно, для лампового генератора интересующая зависимость носит более общий характер, поэтому применительно к нему мы и рассмотрим её.На рис.8.14 показаны статические и ряд динамических характеристик анодного токалампы при изменении E A и постоянных U MC , EC . Характеристики представлены для общего случая D ≠ 0.102iАeСМАКС  U МС  EСI МАКРeC   EC  90E АКР0E А    90   180при   90E А    180  180eАРис.8.14Если проницаемость лампы D ≠ 0 и нет ограничений на величину напряжения e Aмежду анодом и катодом лампы, то найдётся такое напряжение питания анода E A , начиная с которого в сторону его увеличения, нижний угол отсечки анодного тока будет сохраняться равным 180° при имеющихся значениях U MC , EC (на рис.8.14 это напряжениеобозначено E A  180 ).

При этом амплитуда первой гармоники анодного тока остаётсянеизменной, а постоянная составляющая анодного тока возрастает с ростом E A , причёмзначение её равно току в рабочей точке, находящейся на статической характеристике приeC   EC , e A  E A . Когда E A = E A  180 , I A1  I A0 . При E A < E A 180 нижний угол отсечкианодного тока становится меньше 180° и уменьшается с уменьшением E A . Уменьшение θ,а также амплитуды импульсов анодного тока, приводят к уменьшению I A1 и I A0 .

Однако,пока режим генератора сохраняется недонапряжённым, токи I A1 и I A0 уменьшаются незначительно (если D = 0, то в недонапряжённом режиме I A1 = const; I A0 = const). Такой характер сохраняется вплоть до критического режима, который достигается при некоторомнапряжении E A KP . При переходе в область перенапряжённого режима, когда E A < E A KP , вимпульсах анодного тока появляется провал и составляющие тока I A1 , I A0 резко падают суменьшением E A , достигая нулевого уровня при E A = 0. Анализ и эксперимент показывают, что область перенапряжённого режима характеризуется почти линейной зависимостью I A1 и I A0 от E A . Эта характерная особенность зависимости I A1 E A  используетсяпри анодной модуляции.Рассмотренные зависимости I A1 , I A0 от E A представлены на рис.8.15.Если D = 0, то нижний угол отсечки анодного тока не зависит от E A , а амплитудаимпульсов анодного тока в недонапряжённом режиме остаётся неизменной, что обусловливает постоянство I A1 и I A0 .

В перенапряжённом режиме I A1 и I A0 , по-прежнему, резкоуменьшаются с уменьшением E A . Характер зависимостей I A1 , I A0 от E A при D = 0 представлен на рис.8.16.103I A0НедонапряженныйрежимПеренапря  I A1I A1женныйрежимI A0  1801  0cos    180EC  ECU MC  D E AE АКРEА  180EАРис.8.15Аналогичные зависимости I K 1 , I K 0 от E K характерны для транзисторного ГВВ. Некоторое отличие наблюдается только в области малых значений E K , когда при имеющихся напряжениях U МБ и Е Б происходит открывание коллекторного перехода (переход коллектор-база) и появляется коллекторный ток обратного направления. Как отмечалось (см.лекцию 4), это имеет место при eK  eБ , то есть при E K  U MK   E K 1     U МБ  Е Б  .Если принять Е Б = 0, то обратный ток коллектора существует при условииE K 1     U МБ ,которое начинает выполняться при малых значениях E K .

Характеристики

Список файлов книги