Динамические параметры.

Динамическими параметрами транзистора называют постоянные величины, характеризующие свойства транзистора в динамическом режиме. Динамические параметры, так же как и статические, зависят от схемы включения транзистора. К динамическим параметрам относятся:

Коэффициент усиления по току

; (4.30)

коэффициент усиления по напряжению

; (4.31)

коэффициент усиления по мощности

(4.32)

входное сопротивление

; (4.33)

выходное сопротивление

. (4.34)

Определение динамических параметров можно производить графическим или аналитическим методами.

Графический метод применяется обычно при работе транзистора на сравнительно низких частотах, когда не сказывается действие реактивных элементов транзистора и схемы.

В качестве примера рассмотрим определение динамических параметров транзистора, включенного по схеме с ОЭ. При этом величину напряжения источника коллекторного питания , сопротивление нагрузки , амплитуду входного тока и тока смещения считаем известными.

Определение динамических параметров, производится в следующей последовательности (Рис.4 33)

Рис.4.33

1. По заданным значениям и на семействе статических выходных характеристик транзистора строится выходная динамическая характеристика.

Если не известны и , то можно провести любую динамическую характеристику и по ней определить и .

2. На семействе входных статистических характеристик путем переноса с выходной динамической характеристики точек пересечения со статическими выходными характеристиками строится входная динамическая характеристика. Если даны две статические характеристики, то за входную динамическую характеристику принимается статическая характеристика, снятая при .

3. По заданному значению тока смещения находится положение начальной рабочей точки (НРТ) как по входной, так и на выходной динамической характеристике. Опустив перпендикуляры на оси токов и напряжений из НРТ определяют величины, характеризующие исходный режим: .

4. Вверх и вниз от значения тока смещения по оси тока входной характеристики откладываются отрезки, соответствующие амплитуде переменного входного тока . Через точки, принадлежащие краям этих отрезков, проводятся прямые параллельные оси напряжения до пересечения с входной динамической характеристикой (точки A и B). Из полученных точек восстанавливаются перпендикуляры на ось напряжений и определяется усредненная амплитуда переменной составляющей входного напряжения

5.Переносом точек А и В на входную динамическую характеристику определяется рабочий участок на выходной рабочей прямой. Проводя через эти точки прямые, параллельные осям тока и напряжения , определяют амплитуды переменных составляющих тока коллектора

и

напряжение на коллекторе

.

6. Используя найденные амплитудные значения переменных токов и напряжений в усилительном каскаде, определяют динамическое параметры и мощность переменного тока, выделяемую на сопротивлении нагрузки:

. (4.35)

Аналогичным образом рассчитываются динамические параметры для других схем включения транзистора.

При производстве полного графического расчета усилителя, кроме динамических параметров, используя величины характеризующие исходный режим, определяют мощности, выделяемые (рассчитываемые) в виде тепла при протекании постоянного тока на коллекторе транзистора

(4.36)

на резисторе нагрузки

, (4.37)

мощность расходуемую источником питания

и, наконец, (4.38)

коэффициент полезного действия

(4.39)

Следует отметить, что при графическом расчете усилителя необходимо предварительно ограничить область дозволенных режимов на выходных характеристиках Рис.4.34

Рис.4.34

Она ограничивается следующими величинами, приводимыми в справочниках:

максимально допустимым напряжением на коллекторе ;

максимально допустимой мощностью, рассеиваемой на коллекторном переходе ;

максимально допустимым током коллектора .

Построение гиперболы соответствующей производится следующим образом. Коллектор транзистора в состоянии рассеять определенную мощность , выделяемую за счет прохождения коллекторного тока. Она равна

откуда,

.(4.40)

Подставляя в выражение для коллекторного тока различные до , получим изображенную на рис. 24, гиперболу. Область дозволенных режимов находится внутри фигуры ограниченной , и .