Другие предметы \ Радиотехнические цепи и сигналы

Усиление электрических колебаний (Принцип усиления и классификация усилителей. Неопределенная матрица проводимостей и поворот трехполюсников. Общие соотношения для усилителей. Нелинейные цепи в режиме постоянного тока. Цепи питания усилителей от одного источника), страница 2

§4 Нелинейные цепи в режиме постоянного тока.

Определим состояние равновесия (точки покоя) в активных нелинейных цепях, то есть решим первую часть задачи:

· Определим поведение активных элементов на постоянном токе.

Диод i=f(U),

ВАХ в линейном i=U/R

Надо определить рабочую точку, падение напряжения и ток. Возможны и другие варианты:

q=f(u) варикап q=CU

(Трансформатор\катушка) с ферромагнитным сердечником

Вебер АХ

Нелинейные трёхполюсники - вакуумные лампы, транзисторы, ОУ

Расчёт: 1) по постоянному току

2) по переменному току

Примеры:

1) Схемы с нелинейным элементом (диод).

Составим уравнения:

; ; ;

Пути решения уравнений:

а) Аналитический (используя аппроксимации характеристик нелинейных элементов).

; ; ; ; , это трудно и такая точность на практике не нужна.

б) Графически-Аналитический.

если

строим обе характеристики и находим точку пересечения

если K=0

если Е<0

в) Графический способ.

этот способ обычно применяют при соединении двух нелинейных элементов

2) Рассмотрим следующую схему с двумя нелинейными элементами.

найдём и сведём задачу к предыдущей.

если

Параллельное соединение.

определяет ВАХ диода, с другой стороны

если то , когда

Стабилитроны, туннельные диоды – неоднозначная устойчивость

(динистор, туннельный диод)

Рассчитаем рабочую точку для биполярного транзистора.

входные характеристики

(нагрузочная прямая)

по току i₁₀→U₁₀

по напряжению U₂₀→i₂₀

Расчёт рабочей точки электронной лампы

Входные характеристики ,

Выходные характеристики ,

С помощью находим ,

т. о. находим рабочую точку на каждом графике.

Однако строгое решение слишком сложное. Задачи упрощаются если считать (при ); в этом случае входное сопротивление очень велико и , то есть следует рассматривать только выходные характеристики. Аналогичная ситуация возникает и у полевого транзистора.

Подобное упрощение можно сделать и для биполярного транзистора, там можно положить напряжение база-эмиттер В, поскольку входящие характеристики мало зависит от .

Малый сигнал – величина амплитуды переменного тока пренебрежимо мала по сравнению с токами и напряжениями в рабочей точке.

§5 Нелинейные двух - и трёхполюсники в режиме малых колебаний.

Формально можно разделить на цепи переменного и постоянного тока, но надо следить, чтобы в не было постоянной составляющей.

если и малы, можно разложить в ряд

- это дифференциальное сопротивление диода

Малость параметра понимается в смысле:

и т.д.

Вообще говоря, всегда находятся токи , при которых неравенства выполняются, тогда схема для переменного тока становиться линейной

- дифференциальное сопротивление в рабочей точке

для трёхполюсников.

пусть в режиме покоя

;

разложим в ряд по двум переменным

это вещественные дифференциальные или малосигнальные параметры.

если

далее индекс m отбросим

При быстрых изменениях проявляются инерционные свойства и вместо будет

Как найти покажем дальше

Применяются и другие формы уравнений

Если то

Комплексные коэффициенты обозначим:

Вспомним связь Y и Н параметров (g и h)

, , ,

§6 Малосигнальные параметры электронных ламп и транзисторов.

1) Ламповый триод.

при редко используют

при

выходные характеристики

- крутизна элемента

(для триода)

- внутренняя проводимость элемента

- внутреннее сопротивление

- матрица схемы с общим катодом

пентод

эти характеристики практически аналогичны полевому транзистору

2)Полевой транзистор схема с общим истоком (ОИ)
(КП 302).

С р-n переходом канал n-типа

для ламп и полевых транзисторов используют проходные характеристики.

S-производная от - крутизна

3)Биполярный транзистор схема с (ОЭ) (КТ315)

в отличие от предыдущих случаев присутствует

то есть и , но при напряжении питания

характеристики практически сливаются очень мало по сравнению с другими

напряжение растёт, ток падает

выбирают

Обычно на практике имеют дело не с Y, а с H параметрами

(табличный параметр)

- коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ

определяется через

тогда самый малый параметр

для биполярного транзистора

для полярного транзистора и ламп

Таблицы Y и Н параметров.

Тип	Лампы		Полярный транзистор	Биполярный транзистор
g	Триод	Пентод	Полярный транзистор
	0		0
	0		0

				, ,