Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Из ехемы да рис. 2.!4 получим уравнение для напряжения на переходе с пер (т) мех (Сд+Се) Миперlлт+(ивер — Е )/грчын (т) прн ипер ~ Е ь (2.85) ювк Сэ г(идар!т(т =сн (г) при и ер < Е' ° Периодическую составляющую решения этого уравнения, определяющую закон изменения напряжения иа эмнттерном переходе в установившемся режиме, удобно записать в анде соз (т+ фб) (и шр — Е') е = гаге! - — СОЗ 01 1 +ыь Т4 (ядер — Е )э = соз т — — соз 'га —— шек,Се~ ~ 2 )~ ~ 2 — (т — т,) сов бт прн а„ер с Е', (2,86) (2.88) ЭУ где т, тэ — углы открывания н закрывания транзистора; соэ Ог =- — (нп(! в ~ (2,87) Π— момент вРеменн, когда ток (в(г) = О, ш = — эгс(й ыек Тр В (2.86] принято, что Сд)) С,.
При те с т ~ тэ транзистор открыт и в момент закрывания выполнено условие (ивер (ге) — Е'!а=о. (2,89) В интервале т, ( т < то+ 2д транзистор закрыт, а в момент открывания долж. но выполняться равенство (идее (та+2~а) Е )э=О ° (2.90) Если в (2.89), (2.90) подставить соответствующие выражения из (2 86), то получатсн два уравнения, нз которых находятся значения т н тэ. После их решения периодическая зависимость и ер (т) полностью определяется выражениями (2.86). Импульс тока коллектора в соответствии с(2.56) повторяет по форме положительную полуволиу напряжения (ипер (т) — Е'), Следовательно, форма нм. пульса тока 1к (т) определяется первым из выражений (2.86). Как видно нз рнс. 2.21, на очень низких частотах, когда токпм через (Сд+ + С,) в схеме иа рнс.
2.14 можно пренебречь, положительная полуволна напряженна (идар Е )о в интервале то ~ г с т, повторяет по форме ток (п(т) в том же интервале. В соответствии с (2,89), когда напряжение(инар (т))о, убывая, достигает значения Е', транзистор закрывается, Отрицательная полуволна напряжения (ивер(т) — Е')э, как видно из схемы на рис. 2.14, формируется под действием тока (в(т) иа емкость Сэ, В соответствии в (2,90) транзистор переходит в область открывания, когда напряжение иа емкости С, возрастая, достигает значения Е'.
Поскольку в рассматриваемом случае емкостью(Сд+ С ) в открытом транзисторе мы пренебрегаем, установление ин,р (т) после открывания трачзнстора происходит скачком. Отсюда скачкообразное изменение импульса (к (т) в чпмеит открываиня (рис. 2.21, а). Отметим, что высота положительной полуволиы (идар — Е') на рис. 2.21 б увели ~ена в несколько десятков раз н поэтому показана штриховой линней.
Изображеииая в том же масштабе, что и отрицательиая полуволиа, оиа практически сливается с осью абсцисс. Обратное изпряжеиие иа базе при иизких ча. стогах возбуждеиия мозкет оказаться весьма большим и превысить пробивиов иапряжеиие эмпттериого перехода. Поэтому режим возбуждеиия током в такой простой схеме на низких частотах ие примеияют.
Схему усложьяют, добавляя в цепь базы парзллельиую )тС-цепь илидиоды, ограиичиваюшие отрицательиую иолуволиу (!9) На частоте ыьь = НТр при постояииых !в~ и 1ьз, амплитуда иапряжеиия иа переходе становится меиьше, асимметрия импульса тока коллектора вще заметиа, ио скачок отсутствует, поскольку учитывается влияние (Св+ С ).
Запаздываиве импульса (К(т) отиосительио 1 (т) увеличилось. На частоте ыах —.— 21Тр импульс тока коллектора уже близок к спмметричиому косаиусоилальиому, а запаздывакие его максимума по сравчеиию а максимумом гв(т) близко к п12. Это также легко поясиить и помощью схемы иа рис. 2.14. Ведь на высоких частотах током через гп можио преиебречь, и иапряжеиие впар (т) получается при протскаицп ~армоиического тока через кусочио-постояииую емкость, которая скачком меияется пря ивар Е'.
Заряд д (т) на этой емкости при гармоицческом токе 1 (т) также меияется по гармоиическому закову и отстает по фазе от св (т) иа п12. Нвпряжеиие иа иеи в интервале то < т < тз Рьшю 4 (т)1(Сз+ Са) = 4 (т)1Сд, з в интеРвале т, ц т ( то+ 2п Равио 4(т)1С, Очевпдио, что обе полуволиы етого иапрыкеиия являются косииусоп дал ь и ы ми.
° л ( 1 шг, Тд=й т а .,2 тзгг Рис. 2.21. Времеиойе диаграммы тока базы (а), напряжения иа переходе (б) и тома коллектора (з) при возбуждеиии биполярагяо траизисторз от геиервтора тока для ыа„, равной (1Тр (1) и 31Тй (2) 40 Е Р() )и !22 и Л )УУ Е Рнс 222 Зависимости фазы !-й гармоники импульса коллекторного гока от угла отсечки при возбуждении грзкзисгорз бьзовым током Рис. 2 29 3зщюичостн высокочастотного угла отсечки ог Ог при возбуисденни грзпщгсгора гармоническим то- ник Из временных диаграмм видно, что за исключением самых нпзчих часто ы»» (( 177'р импульс тока гц (т) и положительн ~я полуволна пнпряжеимв (,„„р — Е') могут быть аппроксвмированы коеинусоидальными ичпульсами с вйсолочзстогиым углом отсечки О, а отрицательна полуволна (脄— Е')— косггнусоидал иным импульсом с углом отсечки (и — О), тан что 'б в! (соз (т — тм) — сь» О) при и,, ) Е', )Г 1+(ы„» ТН)з гв! (пиен — Е')з —, (сов(т — тм)+сот !л — 0)) ирн гг»ее ( Е', ы( з В личины тч и 0 зависят от 9! и и хТ6 (рис.
2.22 н 2.26), и в первоч приблнже. и ни нх ио,кно определить по положению максимум» коллекторны ~ тока, используя ту се аппроксимацию зависимости (2.86), что и в з 2,6. Поскольку поснигннзя сост»вляющая Тво входного тоха транзисгорз не мож т быть отрав»тельной, угол 01, введенный равенством (2.67), лежит в пределах от 00 до 16з" Справа от штриховой линии на рис, 2,22 отсечки тока транзистора кет в т „= — и „(2 ЬЗ) Слева отсечка тока есть и запзздыь,вье тм возраст»ет с умень»,пнем 0 гцизггчески УвЕлиЧение тьг объЯсннетси гем, что в области отсечка сог и ютивяегис эмиттериого перехода янзяется чисто емкосгиым и изменен»я напра. »„иия и» неи запаздывают по сравнению с измеиеиняии тока сильнее, чем из»,»пения п»сражения на открытом переходе. Поэтому увелячепие доли периода, сечение ко~срок переход закрыт, приводит к возрастанию сред к!о з»паздыва~ьн тн !1з рпс. 2 23 видно„что е увеличением ге„»Тб кит»рвал знач иии 01, аоотЬе~етащсщ»й Невку днаиааОиу ИЗМЕНЕНИЯ 0 (От 0 дО 166 ), СГаНОВНт я В Е ужа, Прнч.н щ»ан его граница соответствует О! —— 90".
Это об.г яге.аист»о и„. т простой Сиг»иче.ьии сьысл. иа высоких частотах оти юсин, (з ь7) постоящии составляю- (ивер — Е )0= ~ сов т — — †с 0 при ивер > Е' . ывхсд~ (( 2 ~ )щ 1 37 д 33 (и33ер Е )а= соз т — — +сов (д — 0) прн идар ( Е', ювхса( ~ 2 (2. 92) Выражение (2.92) нвлается точным периодическим решением уравнения (2 86) в предельном случае гр 00, когда исчезает влияние сопротивления рекомбинапии на форл3у напряжения на переходе. В этом случае рассчитывать угол отсечки удобнее не через ток )нр, который при предельном переходе обращается в нуль, а через среднее за период напряжение на переходе (и„р ср — Е'). Поскольку падением напряжения от 1. на га в атих условиях можно пренебреч», величина идар ср пРактически Равна напРЯжению внешнего смещениЯ Ес, Поэтому из (2.92) вытекает равенство )н3 )в3 Ес — Е' = 70 (0) — — 70 (и — 0), (2.93) 03ах Сд 03вх Са которое позволяет летно вычислить смещение Е, если задаться углом отсечки О, а с учетом того, что обычно Сд ~) С, можно довольно точно рассчитать 0 через Ес по приближенной формуле 7 (д — 0) = — юСе (Е, — Е')/163.
(2.94) Первые гармоники коллекторного тока и напряжения на переходе транзистора, возбуждаемого током базы, мо3кно определигь, воспользовавшись (2.91) и (2.56)3 "03Э )К3 73 (0) (н1 (2,95) 1+)юах Та Ги 1 (30003 = ( 73 (О) + 7, (и — О) 1н33 (2,96) д - ( ,„, Зювх Сэ где у, (6) =-у, (0) ехр ( — )3ра — )тм); у, (д — О) = у, (30 — О) 30 )~ хехр( — )д72 — )т ). (2.97) Перейдем к учету влияния и э (т) на выходной ток и входное напряжение, Лля этого нужно, аналогично(2.76), найти управляющий ток через эмиттерный переход при Сва ~ О и Снд+ О По схеме на рис, 2.)ч 0( (икэ "пер) )у (т) =гп (т)+030хСна + 4(инэ — инэ) '(икэ +гевх Свд )в+03 С вх н (2. 98) ПРи гзРмоническом ин (т) (2.73) после пРеобРазоваиий, сходных с описанны- ми на 2.7, комплексные амплитуды первых гармоник напряжения на входе () и тока на выходе 1кг можно выразить через амплитуды тока базы 1вг и напря- щей тока базы, протекшошей через гщ к 1-й гармонике во всем интервале изме.
пения 1, соответствующем режимам с отсечкой тока, оказывается малым. Для частот ювх ) 37Та можно принять тм=л!2 и пренебречь в выражении (2.9!) един3щей по сравнению е (ю тб)3. тогда оно упрощается и принимает вид ження на коллекторе ()Кв. Это соответгтан т описанию активного четырехпо. люсннка системой Н-параметров, усредненных по )-й гармонике; ()иэ!=Ны !и!+Ны(-(),)1 (2, 99) )к, =Ны !и. +Н,а( — Вн). В режиме с отсечкой комплексные Н-параметры равны гб уз (О) у, (н — 0) Ны= . + . +та~ !+! ма~ Тр )ывх С Нта )ывх Сн Ны — ! ывх Сна га', й„ну, (О) Ню= ! Нее=(!+Ню) )ывхС» (2.101) !+)мах ур Их удобно использовать при расчете генераторов на транзисторах, построен- ных так, что входной ток транзистора можно считать гармоническим Следует лишь иметь в виду, что соотношения (2.101), как и (2.80), являются нелинейными, .
поскольку Н-параметры зависятотО, а Π— от)ие, тв! и Уя, Поэтому формаль- ный переход от У-параметров к Н нли наоборот по известным формулам теории линейных четырехполюсников неправомерен. Физический смысл Н-параметров такой же, как в теории линейных четырехполюсников, но их расчет и измерения следует выполнять для тех амплитуд и углов отсечки, при которых предполага. ется применять транзистор.
Коэффициент усиления по току На! отличается от козффициевта усиления транзистора по току в схеме с общим эмиттером для малого сигнала лишь мно- жителем у, (О). Частотные характеристики его очевидны. Обратим внимание аа типичные частотные зависимости вещественной и мнимой частей входаого сопро- тивления Ны — — Нгза+ )Нзтм н выходной проводимости Н„=- Наа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
