Выбор рабочей точки, ее стабильность

РТ выбирается по вых хар-кам транзистора, т.е. в режиме покоя усилителя, когда нет входного сигнала, надо выбрать РТ.

РТ - совокупность тока покоя коллектора и напряжения покоя коллектора. I_КП - ток покоя коллектора, U_КП - напряжение покоя коллектора.

Через заданную точку проходят две линии нагрузки. Одна наз. статическая, которая определяется сопротивлением коллекторной цепи R_к и динамическая, которая определяется делителем, стоящими на входе. R_к||R_н .

Через данную точку при прохождении 2-х нагрузочных прямых должно выполнятся 2 основных условия: 1) U_К>U_m (напряжение в точке покоя должно быть больше напряжения в рабочей точке). 2) I_К>I_m. Эти условия должны выполняться для того, что бы параметры транзистора могли быть постоянными для максимального входного сигнала. 3) U_К+U_m<U_{К доп} сумма напряжений в точке покоя и входное напряжение сигнала должно быть меньше допустимого значения напряжения в коллекторной цепи. 4) U_i*I_К<P_{К доп} мощность должна быть меьше допустимого значения мощности в коллекторной цепи.

При прохождении Вх сигнала, R_вых, состоящее из параллельных R_К и R_Н, уменьшает сопротивление коллекторной цепи => ток в колл.цепи увеличивается и уменьшается напряжение на коллекторе.

R_вых=(R_КR_Н)/(R_К+R_Н)

Пересечение 2-х нагрузочных прямых определяет положение РТ, которая должна лежать левее Uк.доп и ниже гиперболы Pк.доп. После того, как РТ выбрана, надо обеспечить её в реальной схеме с помощью источника питания, смещения и режимных резисторов. Т.к. наибольшее распространение имею каскады с общим эмиттером, то рассмотрим эквивалентную схему и рассмотрим в ней ЭДС 3-х электродов с пом. внешних и внутренних параметров

В данной схеме под i_б понимают собственное сопротивление базы, R_б - делитель, стоящий на входе, iэ - сопротивление эмиттерного перехода, Rэ - сопр обратной связи в каскаде (термостабилизация), iн - сопротивление коллекторной ёмкости, Rк - сопротивление коллекторной цепи.

При значении тока меньше 50мА, сопротивление резко становится равным 0.

ɣ_б (1.1)

ɣ_б - коэф токараспределения, уоторыфй показывает, какая часть коллекторного тока ответвляется в базу.

ɣ_б=R_э/R_э+R_б в динам режиме, ɣ_б=i_э/i_э+i_б в стат режиме(1.2)

(1.3);

(1.4);

(1.5);

E_эб=E_б+E_э суммарное внешнее ЭДС в контуре ЭБ (1.7)

R_эб=R_э+R_б суммарное сопротивление в том же контуре (1.8)

(1.9)

U_эб=E_пэк-I_кR_к находят по вх хар-кам при токах эмиттера в точке покоя U коллектора в т. покоя . Eпэк - напряжение покоя между Э. и К.

ɣ_б ток базы (1.11)

ток коллектора (1.12)

в дан. расчётах отсутствует:

ЭДС коллектора и Rк. Они не влияют на коллекторный ток, т.к. включены последовательность генератором тока.

-Eк=-IкRк+Uкб+Uб (1.13)

-Eк=-IкRк+Uкэ+Uэ (1.14)

Ток коллектора, Uкб на переходе к.б. и Uкэ - координаты РТ

U_б=-E_б+I_бR_б (1.15)

Uэ=Eэ-IэRэ (1.16)

I_б и I_э явл функциями коллекторного тока

Iк=βI_б+ (1.17)

Всякое смещение РТ хар-ся приращениями.

∆Uкп=Iкп-Rк (1.18)

Большие приращения могут привести к нелинейным искажениям, а так же к частичной или полной отсечке сигнала, если РТ попадает в область насыщения, стабилизирует её обратной связью по постоянному току. На стабильность РТ влияют осн. причины: тепловой ток коллектора, напряжение на эмиттерном переходе, коэф передачи базового тока β.

Все они зависят от температуры и подвергаются временному дрейфу. Приращение коллекторного тока: (1.19)

S=β/1+βɣ_б коэф нестабильности (1.20)

Для получения max стабильности любая схема должна быть Rэ>>Rб