Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Работа усилительного элемента с нагрузкой
Простейший усилитель постоянного тока, выполненный на одном транзисторе показан на рисунке 22.4. Для таких усилителей характерно двуполярное питание, т.е.использование двух источников питания с напряжение +Ек и -Еэ относительно земли. При наличии входного сигнала к постоянным составляющим токов и напряжений, обусловленных значениями +Ек и -Еэ добавляются переменные составляющие, пропорциональные Uвх. Таким образом можно записать, что полные величины токов и напряжений будут: U=U0+DU; I=I0+DI. Здесь верхний индекс "0" присвоен постоянным присвоен постоянным
составляющим, а переменные обозначены как приращения. Положим UВХ=0 и изобразим эквивалентную схему усилителя на рис 22.5. Здесь в цепь базы введено сопротивление Rб. Оно включает в себя внутреннее сопротивление базы rб, а также сопротивление источника сигнала или предыдущего каскада.
Обойдя входной контур схемы на рис. 22.5, получаем уравнение . (22.1) Т.к. , то найдем ток эмиттера (22.2) Потенциал коллектора имеет вид: , (22.3) где Величины IЭ0 и UК0 задаются заранее. Их совокупность определяет, как говорят, рабочую точку (р.т.) транзистора в режиме покоя. Выходные и входные изменения напряжений и токов показаны на рисунке 22.6.
Дифференциальные параметры Сигнал Uвх вызывает изменения потенциалов токов в схеме, т.е. порождает переменные составляющие. Представим малосигнальную эквивалентную схему каскада в виде рисунка 22.7. (Здесь не учитывается ёмкость коллектора и его внутреннее сопротивление).
Здесь величины токов и напряжений написаны без знака D.
Как следует из рис. 22.7 . Учитывая, что , найдём ток эмиттера: . (22.4) Обычно величину RЭ выбирают из условия [4], тогда Коэффициенты, связывающие переменные составляющие между собой называют дифференциальными параметрами усилителя. Главный из этих параметров - коэффициент усиления - К - определяется как отношение выходного и входного сигналов: (22.5) Выходным сигналом принято считать переменную составляющую коллекторного напряжения DUK. Из рис. 22.7 следует, что , поэтому с учётом значения IЭ (22.4), и деля обе части на UВХ запишем: . (22.6a) Пренебрегая последними двумя членами в знаменателе получим: (22.6б) Знак "минус" свидетельствует о различии полярностей выходного и входного сигналов или (при синусоидальном сигнале) о сдвиге фаз выходного и входного сигналов на 180°. Желательно сопротивление RK делать большим, а RЭ малым. Однако в реальной схеме сопротивление RK определяется напряжением питания и рабочей точкой транзистора (см (22.3)), а сопротивление RЭ должно удовлетворять условию стабильности: . Поэтому практически величина К в рассматриваемом каскаде не превышает значений 4-5. Подставляя в выражение (22.6а) значения RK и RЭ из (22.2) и (22.3) и полагая , получим: или (22.7) Для ЕК=12В, ЕЭ=3B и UK0=2B K»4.5, т.е. невелико. Если на выходе усилителя включена внешняя нагрузка RH (штриховая линия на рис.22.7), то в формулах (22.6) нужно заменить RK на RK ║RH, где ║- символ параллельного соединения. Входное сопротивление RВХ определяется выражением: , (22.8) где IВХ - переменная составляющая базового тока, а напряжение UВХ считается приложенным непосредственно к базе. Значит, при расчёте входного сопротивления нужно полагать Rr=0.
По отношению к источнику сигнала входное сопротивление играет роль источника нагрузки. Поэтому чем оно больше, тем меньше нагружен источник сигнала и тем лучше передаётся его напряжение на вход каскада. Из рисунка 22.7, полагая Rr = 0, получаем: , (22.9) Подставляя и деля обе части на , находим входное сопротивление в общем виде: , (22.10) Практически сопротивлениями rБ и rЭ можно пренебречь. Тогда . (22.11) Например, если b=100 и RЭ=2кОм, то RВХ»200 кОм Выходное сопротивление определяется выражением: , (22.12) где (UВЫХ)ХХ – выходное напряжение при холостом ходе каскада (т.е. в отсутствии внешней нагрузки RН), а (IВЫХ)КЗ – выходной ток при коротких замыкании выходных зажимов (имеется в виду короткое замыкание для переменных составляющих). Выходное сопротивление характеризует нагрузочную способность каскада: чем оно меньше, тем больший ток можно отбирать во внешнюю нагрузку и тем меньше может быть внешнее сопротивление. По физическому смыслу выходное сопротивление схемы – это дифференциальное сопротивление, которое можно измерить со стороны выходных зажимов отсутствии входного сигнала (UВХ=0) и при отключённой внешней нагрузке (RН=¥). В таких же условиях осуществляют и теоретический расчёт величины RВЫХ. Для схемы, изображённой на рис 22.7 можно записать RВЫХ=RК
Лекция 23
|
||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-12-15; просмотров: 48; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.128.204.140 (0.01 с.) |