Электротехника \ Схемотехника аналоговых электронных устройств

Аналоговые электронные устройства: Учебное пособие, страница 4

Переменная составляющая выходного тока транзистора определяется суммой тока в нагрузке

и тока, протекающего по R_K:

где U_ВЫХ – амплитуда выходного напряжения, определяемая ТЗ; R_H – активная составляющая сопротивления внешней нагрузки; R_K – сопротивление резистора в коллекторной цепи транзистора выходного каскада.

Если рассчитывается усилитель гармонических сигналов (работа в режиме А)*, i_K служит ориентиром для выбора тока покоя (тока в рабочей точке) и необходимого импульса тока транзистора (рис.4 а).

Ток покоя i_K0 выбирается несколько большим амплитуды переменной составляющей тока коллектора:

Рис.4. Выходная (а) и входная (б) динамические характеристики каскада

Работа при малых токах (заштрихованная зона 1 на рис.4.4) нежелательна, поскольку при этом возникает опасность возрастания нелинейных искажений при большом сигнале (рис. 4 б), особенно в случае работы при низких температурах (рабочая точка смещается из положения А в А^' , и допустимый уровень входного сигнала уменьшается). Большим ток покоя в выходных каскадах обычно не выбирается, что позволяет лучше использовать мощность источника питания и снизить опасность превышения допустимой мощности, рассеиваемой коллекторным переходом (Р_{К МАХ}).

Необходимо, чтобы

Максимальный ток коллектора транзистора () при этом учитывает и запас на температурную нестабильность тока покоя (рис. 4 а):

где а=1,11,2. Коэффициент учитывает возможную нестабильность тока покоя при работе в диапазоне температур окружающей среды. Если нагрузка носит преимущественно ёмкостной характер, переменная составляющая тока на средних частотах (в установившемся режиме)

В любом случае встаёт вопрос о выборе R_K. Полезным является ток в нагрузке i_K. Поэтому желательно, чтобы

а значит, R_K>R_H. Однако при этом падение напряжения на R_K за счёт протекания постоянной составляющей тока коллектора может оказаться большим (см. пример).

Пример: