Курс лекций по дисциплине “Методы и устройства формирования радиосигналов” (Лекции 1-34. Назначение дисциплины. Радиосигнал и его характеристики. Основные этапы развития радиотехники. Паразитные излучения в формирователях. Электромагнитная совместимость в формирователях), страница 13

             .

3) Далее вычисляем мощности, отдаваемые источником возбуждения, источником смещения и рассеиваемую на входе АЭ.

,  ,  .

Величину  в лампах нужно сравнить с допустимой мощностью потерь на управляющей сетке , а в транзисторах   нужно добавить к  коллектора и проверить условие .

4) Находим коэффициент усиления по мощности: .

5) Завершаем расчёт определением необходимого для расчёта предыдущего каскада среднего входного сопротивления АЭ по первой гармонике: .

ЛЕКЦИЯ 5. Анализ режимов работы биполярного транзистора.

Статические параметры биполярного транзистора(БТ). Динамические параметры БТ. Особенности работы БТ на повышенных частотах. Коррекция частотных характеристик маломощного транзистора. О зарядовой модели БТ. Коррекция частотной характеристики мощного транзистора. Аппроксимированная вольт-кулонная характеристика БТ. Аппроксимированная ампер-кулонная характеристика БТ. Построение временных зависимостей коллекторного тока и напряжения на эмиттерном переходе. Гармонический анализ токов и напряжений в БТ.

Известно несколько моделей биполярных ВЧ транзисторов, основное различие между которыми связано со способом описания параметров эквивалентного генератора тока, отражающего усилительные свойства транзистора. Среди них: модель Эберса–Молла и её модификации, модель Джиаколлетто, зарядовая модель, при которой ток эквивалентного генератора определяется зарядом неосновных носителей, накопленных в области базы. В рамках зарядовой модели: во-первых, удаётся учесть действие различных нелинейных эффектов, свойственных п/п прибору, и, во-вторых, не только биполярный, но и полевой транзистор удаётся рассматривать как прибор управляемый зарядом, что позволяет разработать единую теорию транзисторного генератора, относящуюся к обоим типам приборов.

При анализе устройств на биполярных транзисторах используются следующие параметры эквивалентной схемы:  коэффициенты передачи тока, параметры статических ВАХ и граничные частоты. При включении транзистора по схеме с общим эмиттером различают постоянный средний во времени коэффициент усиления тока:

где  – среднее время жизни неосновных носителей;   – среднее время полёта носителей заряда через базу. По проходным характеристикам транзисторов определяют , а по выходным –  Коэффициент усиления тока в схеме с ОЭ в динамическом режиме  – величина комплексная, причём  зависит от  и от частоты .

В общем случае  – комплексный коэффициент усиления БТ по току в схеме с ОЭ:

          ;                                                  (1)

При включении транзистора по схеме с ОБ также различают статический коэффициент передачи:

и коэффициент передачи по току в динамическом режиме:

;  ;  ;                          (2)

Частотные свойства биполярных транзисторов оценивают граничными частотами.

 – частота, на которой модуль коэффициента усиления тока в динамическом режиме  уменьшается в  раз по сравнению со статическим коэффициентом:

 – предельная частота работы транзистора, на которой

 – частота, на которой модуль коэффициента передачи тока в динамическом режиме  уменьшается в  раз по сравнению со статическим коэффициентом  (ОБ).

Отдельные параметры биполярного транзистора связаны следующими соотношениями:

 – крутизна входной статической характеристики.

,                      ,                       ,

,                      ,                       ,

,                         .

Графики функций (1) и (2) изображены на рис.1.

Рис. 1. Зависимость  и  от частоты.

На относительно малых частотах () транзистор можно считать безынерционным АЭ, эммиттерный переход может быть представлен лишь сопротивлением рекомбинации (рис. 3.).

Реакция АЭ на выходные воздействия практически мгновенна и для его расчёта достаточно использовать статические ВАХ. Векторная диаграмма в этом случае выглядит следующим образом:

Рис. 2. Векторные диаграммы, поясняющие процессы

в БТ на низких частотах.

Рис. 3. Эквивалентная схема БТ на низких частотах.