15)Вывод уравнения характеристики для нахождения координат рабочей точки

Подадим Uвх на ЭП, включённый в прямом направлении. При этом ∆ Uвх

вызовут значительные ∆ Iб. Ток коллектора получит приращение ∆ Iк. Этот ток

вызовет на R н приращение напряжения

∆ Uвых = ∆ Iк* R н

Напряжение Uвых больше, чем напряжение Uвх = Iб* Rвх, так как сопротивление

Rн >>Rвх, а ток Iк > Iб. Схема обеспечивает усиление по току и по напряжению.

Рвх = Iб² * Rвх, а мощность на выходе Рвых = Iк² * Rн, так как Iк > Iб,

а Rн >>Rвх, то схема обеспечивает усиление и по мощности.

Режим постоянного тока необходим для выбора рабочей точки А так, чтобы не было нелинейных искажений.

При выборе рабочей точки пользуются вх. и вых. характеристиками транзис тора. Её надо выбирать на середине линейных участков с координатами I кА и UкэА.

В режиме покоя постоянный Iэ = I к.Это позволяет определить Uкэ.

Uкэ= Ек-- I к ( R к + Rэ ) - это

нагрузочная характеристика –прямая линия , не проходящая через начало координат. Она проходит через точку С с координатами : U кэ = 0 ; I к = Ек / ( R к + Rэ ) и точку В с координатами: I к =0 ; Uкэ =Ек .

Точки пересечения прямой с вых. характеристиками соответствуют режиму покоя.

Зададим с помощью R1-R2-R э ток базы I бА, то построив вых. хар-ку получим точку А, которая является рабочей точкой в режиме покоя. Под действием входного сигнала ток базы изменяется от I бА до I б мах и от I бА до Iб мин.

Мгновенное значение i к =β·iб .Эти изменения сказываются как в цепи R к так и Rн, поэтому нагрузкой каскада является параллельное соединение резисторов Rк и Rн Rкн = RкR н / ( Rк +Rн )

При неправильном выборе рабочей точки, то есть ,если положительная полуволна и отрицательная амплитуды выходного сигнала неодинаковы, в усилителе возникают нелинейные искажения. Это достигается определённым смещением / током базы /.

Графически определяем параметры каскада.Uк (t)= iк ( t )Rк- является выходным сигналом усилителя.

Сопоставляя кривые тока iк( t ) и напряжения u к( t ),можно отметить ,что i к и uк имеют противоположные фазы /знаки/. Сигнал i к(t ) совпадает по фазе с входным сигналом uвх( t).

Таким образом усилительный каскад с ОЭ инвертирует фазу входного сигнала.

16)Роль разделительных конденсаторов в схемах усилительных каскадов.

с1- исключает протекание пт через источник входного сигнала, независимость напряжений на базе в режиме покоя.

с2- пропускать в цепь нагрузки только переменную составляющую напряжения

17)

1)Коэф.Усил U => Ku=Uвых/Uвх

2)Коэф. Усил I => Ki=Iвых/Iвх

3)Коэф.Усил P=> Kp=Pвых/Рвх

4)Входное R => Rвх=Uбэ/Iб

5)выходное R => Rнагрузкой

18)Ключевой режим работы транзистора

При постоянном напряжении на входе ключа напряжение входное меньше нуля,токи в цепях коллектора и базы одинаковы и равны току через обратно включенный p-n переход между базой и коллектором.Это режим отсечки,ключ разомкнут.(на графике точка М)

При входном напряжении большим нуля,и токи базы будут больше тока насыщения. Ток коллектора равен Ek/Rн

Транзисторный ключ на биполярном транзисторе по схеме с ОЭ.

Рассмотрим работу такого ключа на транзисторе типа n-p-n/

Ек

Rk I k

Iб

U вх U вых

Uвых Uвх

Ек Е к

2

∆tвкл ∆tвыкл

При постоянном напряжении на входе ключа Uвх ≤ 0 токи в цепях коллектора и базы одинаковы и равны току через обратно включённый p-n

переход между базой и коллектором. Это режим отсечки, разомкнут ключ.

На характеристике нижняя точка пересечения прямой с нижней характеристикой/М/.

При постоянном напряжении на входе ключа Uвх > 0 и токе базыбольше тока насыщения I б нас ток коллектора практически равен

Е к/ Rк ( точка пересечения прямой с характеристикой последней т. N ) Этот режим соответствует замкнутому положению ключа.

I к N

М Iб<0

Ек Uкэ

Динамические свойства ключа определяются интервалами времени включения ∆tвкл и выключения ∆tвыкл. Для уменьшения времени включения резистор базы шунтируют конденсатором, а для уменьшения времени выключения в цепь базы включают ЭДС Еб.

Преимущества:

• ключ не содержит подвижных частей

• имеет большое быстродействие

• малые размеры

• управление ключом источник энергии малой мощности.