Построение нагрузочной прямой для режима переменного тока

В режиме переменного тока на вход усилительного каскада подается входной синусоидальный сигнал заданной амплитуды (UВХ≠0) и частоты f.

Этому режиму работы соответствует другая нагрузочная прямая, при построении которой принимается во внимание шунтирование резистора температурной стабилизации R

э=0,33кОм

малым емкостным сопротивлением конденсатора Сэ

на частоте входного сигнала. Для простоты будем считать, что на заданной частоте

f

=400Гц

емкостное сопротивление конденсатора XC

=0

и он полностью закорачивает резистор Rэ. Тогда эмиттер транзистора на частоте входного сигнала оказывается замкнутым на землю и баланс напряжений коллекторной цепи изменится по сравнению с выражением (3).

Поскольку эти изменения проявляются только на переменной составляющей сигнала, перепишем уравнение (1) с учетом наличия этой составляющей:

Отсюда

(5)

Сгруппируем слагаемые

(6)

И введём новые обозначения:

Ек’=Ек – Iк0·Rэ Iк= Iк0 + iк≈

Окончательно получим:

(7)

Уравнению (7) соответствует диаграмма, приведенная на рисунке 4.

Рисунок 4 – К построению нагрузочной прямой для переменной составляющей при наличии элементов Rэ и Сэ

Разрешив уравнение (7) относительно тока Iк, получим:

(8)

Мы видим, что выражение (8) по форме совпадает с выражением (4), которое лежало в основе построения нагрузочной прямой для постоянного тока в цепи коллектора.

Поэтому, рассуждая аналогично, найдем значение максимального тока коллектора IK = Е΄к /RK (при Uкэ = 0) для переменной составляющей.

Е΄к = Ек – Iк0·Rэ = 20 – 0,01·330 => Е΄к =16,7 (В)

Iк= (Ек – Iк0·Rэ)/Rк

Iк= 16,7/680 ≈ 0,02456 =24,56·10ˉ³ А =>

I

к =24,56 (мА)

Продолжаем построения на миллиметровой бумаге (рис. 3).Отложив на оси IK полученное новое значение максимального тока коллектора (точка С

), через эту точку и выбранную ранее начальную рабочую точку (точку покоя Р

), проводится нагрузочная прямая для режима переменного тока коллектора. Все дальнейшие рассуждения и построения, характеризующие работу усилительного каскада, выполняем с использованием этой нагрузочной прямой.

Другие публикации

Проектирование микропроцессорной системы на основе микроконтроллера К1816ВЕ31
Специальность «Компьютерные системы и сети» – одна из важнейших и наиболее универсальных в современной системе образования. В сферу ее интересов входят самые разнообразны ...

Оценка показателей безотказной работы радиоэлектронного устройства
В настоящее время проблема надёжности радиоэлектронных систем является наиболее важной в теории конструирования. Средства, с помощью которых можно обеспечить гарантир ...