1.1.2 Динамические характеристики транзисторов
Статические характеристики, рассмотренные в предыдущем разделе на примере биполярного транзистора, не учитывают влияния сопротивления нагрузки активного элемента. Транзистор в ГВВ работает при одновременном воздействии переменных напряжений, как на входе, так и на выходе, благодаря падению напряжения на сопротивлении нагрузки. При этом сопротивление нагрузки может быть активным, либо резонансным. В зависимости от вида нагрузки динамические характеристики и форма импульса входного тока будут различными.
Рассмотрим вначале ход динамических характеристик биполярного транзистора при активном сопротивлении нагрузки.
Динамические характеристики транзисторов при активном сопротивлении нагрузки
При построении динамических
характеристик воспользуемся проходными
(рис.1.2) и
выходными (рис.1.3)
статическими характеристиками
транзистора. Полагаем, что напряжение
смещения равно нулю, а амплитуда
напряжения возбуждения
.
С помощью проходных характеристик
(рис.1.4) находим максимальное напряжение
на входе транзистора
.
Рисунок 1.4 – Динамические характеристики при активном сопротивлении нагрузки транзистора
Построим статическую
характеристику
,
соответствующую
.
Перпендикулярно оси абсцисс из точки
проведем ось времени
.
Здесь
- напряжение коллекторного питания
транзистора.
Особая точка А
(рис.1.4) динамической характеристики
получается на пересечении статической
характеристики
,
и перпендикуляра, проведенного из точки,
соответствующей минимальному выходному
напряжению
.
Для определения
необходимо построить на оси
,
проходящей через точку
,
временную зависимость напряжения на
нагрузке (рис.1.4).
Для построения особой точки
В
вначале продолжим проходную характеристику
до пересечения с временной осью,
соответствующей напряжению смещения
(рис.1.4). Далее, из полученной точки
проведем горизонталь до пересечения с
временной осью, проходящей через точку
.
Точка пересечения соответствует особой
точке В
динамической характеристики. Положение
точки В
зависит от начального смещения на базе
транзистора. В случае, когда
точка
В
находится на оси абсцисс, что соответствует
углу отсечки выходного тока
.
При
угол отсечки
,
а в случае
.
Особая точка В
будет находиться соответственно ниже
или выше оси абсцисс.
Особая точка С получается на пересечении оси абсцисс и линии, соединяющей точки А и В. При этом линия, соединяющая точки А и С является динамической характеристикой транзистора при фиксированном сопротивлении нагрузки. Зная ход динамической характеристики нетрудно построить импульс выходного тока (рис.1.4). Изменение сопротивления нагрузки приводит к изменению угла наклона динамической характеристики и соответственно к изменению амплитуды и формы импульса выходного тока. Ход построений динамической характеристики для активного сопротивления нагрузки представлен на рис.1.4. Перейдем к рассмотрению методики построений динамической характеристики при резонансном сопротивлении нагрузки.