Усилительного каскада

Рассмотрим схему, в которой в выходную цепь транзистора включается сопротивление нагрузки рис. 8.22.

Для выходной цепи можно составить следующее уравнение

или . (8.35)

Последнее выражение представляет собой прямую линию и называется уравнением нагрузочной прямой. Обычно она строится на выходных характеристиках транзистора в области безопасных режимов его работы. Для определения области безопасных режимов необходимо знать предельно допустимые параметры транзистора: P_к_max, U_кэ_max, I_к_max. Вначале строится график кривой допустимой мощности I_к = f(U_к) при P_к._max= const.: , рис. 8.23.

На рис. 8.23 кривая допустимой мощности ограничена вверху максимальным током I_к_max, справа – предельным напряжением U_кэ_max.

Рис. 8.23

Нагрузочная прямая строится по двум точкам: по оси ординат откладывается ток , по оси абсцисс – напряжение U_ип. Точки пересечения нагрузочной прямой со статическими характеристиками дают рабочую точку.

Для неискаженного усиления размах выходного сигнала ограничивается внизу точкой, соответствующей режиму отсечки «В», а вверху – режимом насыщения (точка «С»). Посередине этого линейного участка выбирается рабочая точка «А», соответствующая активному режиму. Амплитуду выходного тока и напряжения можно определить графически:

, (8.36)

. (8.37)

Мощность переменного сигнала на выходе:

. (8.38)

Мощность, рассеиваемая на коллекторе в режиме покоя:

. (8.40)

Коэффициент полезного действия коллекторной цепи:

. (8.41)

Входная статическая характеристика необходима для расчета параметров входной цепи (рис. 8.24).

Рис. 8.24

На входные характеристики переносятся с выходных точки А, В, С, D, F, затем строится входная рабочая характеристика (штрихпунктирная линия) по точкам A’, B’, C’, D’, F’.

Амплитуды полуволн входного тока и напряжения получим из данного графика:

, . (8.43)