Огметяи, что ясточянки . д. С. ток, вого тока (напряжения), называют за йтД, в схеме рнс. 15.22, б является

1 заключение остановимся еще иа двух тюложениях.

(ток) которых 98ВНСИТ ОТ ВХВД-

стмнжами. Источник . S. д. с.

I. В схемах замещения транзисторов инесто зависимого источника э. д. с. и последовательно с ням включенного сопротипления часто используют зависимый исттшк тока и шунтирующее его сопрспивление. Так, в схеме рис. 15.22, а вместо источника э. д. е. RmAi, н сопротивления можно жЛочить источник -л; - л/ и зашунтировать его сопротнв лениен R.

-тока

г*Пр.

кесго инерционность осисшных носнтелей зарядов. Емю

лвкающмх процессах я свойстнами и имеет е свойства учитывают

! расчете, шунтируя

---------1 С,. Инерции

(еята усиления

; замещения коллекторный р-п-переход некоторой носителей зчяда. учитывают, вводя зависимость транзистора от частоты ш (оператора р):

1+рМ

. где о

(яносвтельно малое по сравнению с сопротивление Rg. Для высокой частоты схема замещеняя транзистора, собранного по схеме с общей базой, изображена на рис. 15.23. а. с йщим эмиттером-на рнс. 15.23. 6. В зависимости от типа транзистора Л имеет зиачение от несмиплих десятых мегома до иа:кольких : й,-нескольких десятков ои; йе-

§ 15.36. Графический расчет схем на транзисторах. Расчет схем на транзисторах прн относителыго низких частотах на практике иногда производят ие с помощью рассмотренных схем замещения, при использовании которых несбходимо знать R Яб. R и R. а путем иепо-дсгвенного использования семейства характериспйс транзистора. Этот способ расчета показан на примере 153.

-Пример 153. 01фоделк1ъ ктаффициенты усиления по току, напря---жению и мощности сх&лы рис. 15.24, о, предназначенной для усилен ння слабых синусоидальных колебаний.

В этой схеме использован транзистор П14. Его выходные харак-тистики изображены на рис. 15.24. в н входные -на рис. 15.24, б. Параметром на рис. 15.24. в является ток t. Сопрогавлемие нагрузки ?, = 500 Ом. Э.д. с. смещения в выходной цепи £ = 10 В, Э. д. с сие1цення в цепи управлганя ==0 В.

Решение. На рте. 15.24. е цюводям прямую. предетавляю111ую собойв. а. X, нагрузки R = 500 Ом. Эта прямая пройдет через точку £ =0 и и = £ко = 10 В и через точку i = EjR = 20 мА и =Ю.

Семейство входных характеристик транзистора П14, как это видно из рис. 15.24, б. обладает той особенностью, что в интфвале значений ,к = 0,2-5-10 В зав1К!имость тока базы от напряжения между эмит-тером и базой изображается одной й той же кривой (практически ие зависит от и ). Найдш значшие тока £б = /во при отсутствии сннусои-

дального сигнала на входе, т. е. в режиме, когда на вход цепи управления действует только постоянная э. д. с. £,0=0,25 В (цепь управления замкнута через источник сигнала).

Из рис 15.24. б следует, что при Изв = 0,25 В ток £б = /во = = 250 мкА (точка п). Далее иаГщем ток ( = / 1. и напряжение ы = = V a в этом режиме.

На семействе кривых рте, 15.24. в режим работы при Еу=Е определяется точкой п, полученной в результате пжсечення в. а. х. нагрузки с той кривой семейства tK=/( ,J, для которой параметром является £й = 250 мкА.

В точке п £к = 4о=13,1 мА тя = 1/sko=3,5 В. Линеаризуем входную характеристику в рабочей точке. С этой целью проведал в окрестности точки п (рис. 15.24, б) прямую так, чтобы она на возможно болыием участке совпала с касательной к кртвой в=/( .б)

в точке п. Крайними точками прс№еде}9кА прямой будем считать точки р к т. В точке р ток ic = 350 мкА и и.б = 0,27 В. В точке т ток 16=150 мкА и нб = 0.г3 В. Этим точкам соогеегстуют одноименные точки р и m на рис. 15,24, в.

В точке р рис. 15.24. в =18,6 мА. в точке т / = 8.6 мА. Таким образом., при подаче на вход схемы синусоидального напряжения с амплитудой r/gg = 0,02 В в цепн управления появится синусоидальная составляющая тока, имеющая амплитду /б -=/рв= ЮОыкА а в выходной цепи кроме постоянного тока 1 появится синусоидальный ток с амплитудой 7,= 5,0 мА *. При этом нв выходных зажимах транзистора действует синусоидальная составлякщая напряжения, имеющая амплитуду U =2,ib В,

Найдем искомые коэффиодеиты усиления.

Кгаффиднеит усилашя по току

fti = Aw/Ai.x-=W/, = 5,0 (мА)/100 (мкА) = 50. Коэфящпент усиления по напряжению

* =Ди х/Ди -=адт/1/вйт = 500-5,0- 125.

Ксвффнциент усиления по мощности

ftp АЯ ,/ДР = iRA}/(fJnJy.) = = 500(5.0- 10-у/0,02.100- 10->-б250.

Входное сопротивление транзистора между зажимами эмиттер - база для синусоидалыюй сосгавлякнцй

? . б = Г/Ей/рт=0,02 (В)/100 (мкА)=200 (Ом).

Выходное сопротивление между зажимала! эмиттер - коллектор для синусоидалыюй составляющей

Кв.х..к = 1/ т и, = 2,45 (В)/5,0 (мА) = 490 (Ом).

В .тепловш! отношении транзистор работает в ненапряженных условиях, так как мощность, вцделяемая в нем в режиме, соотвст ствующем точке п (рис. 15.24, б).

f/W.o = 3,5 (В). 13.1 (мА)=45.8 (мВт).

что значительно меяьше допустимой для данного транзистора мощности рассеяния 150 мВт.

§ 15.37. Основные сведения о трехэлектродной лампе. Трехэлек-тродная лампа (триод) имеег три электрода; катод, анод и сетку. Эти электроды находятся в вакуумированнетл стеклянном или мегяллитесксы баллоне.

Катод, подогреваемый нитью накала от вспомогательнсй батареи (сычно не показываемой на схемах), испускает элнсгроны вследствие ивлення термоэлектронной эмиссии. Поток апектронов направляется

Берем иервую гармонику переменной

I коллекторного тока.

Рмс. 15.25

КО второму (холодному) Электроду- иоду -тот.ко в том случае, если потенциал анода выше потеншала катода. Еслн же потциал анода сделать ниже погендаэла катода, то потока электронов от катода к аноду не будет (в этом случае анод не притягивает элопроны, а отталкивает их). В результате этого электронная лампа обладает несимметричной в. а. X.

Третий электрод-сетка -расположен ближе к катоду, чем анох Поэтому электрическое поле,. создаваемое между сеткой и катодгал, даже при малых напряжениях между ними оказывает сильное влияние на поток электронов с катода на анрд. Сетка является управляющим электродом. Путем игменения потенциала сетки можно управлять анодным током лампы. Как и транзистор, электронная лампа может быть включена в схему тремя осжжными способами: с общим катодом, с общей сеткой и с общим анодом (в зависимости от того, какой из эл№тродов является сЛщим для анодной и сеточной цепей).

На рис. 15.25 изображена наиболее часто упо1ребляеыая схема -схема с общим катодом. Как и -фанзнстср, электронная лампа может служить в качестве усплителя тока, напряжения и мощности. Возможность выполнения ламп(ш всех этак функций осншывастся на том, что изменение разности лотенциалсж между сеткой и катодом оказывает более сильное влииние на поток электронов с катода на анод, чем изменение (на ту же величину) разности потшвдалов между анодом и катодом.

§ 15.38. Вольт-амперные характеристики трехэлектродной лампы для мгновенных аначенай. Цепь, образованная анодом и Катодом трехэлектроииои лампы, 1кточник( 1 э. д. с. и нагрузкой R, назы-\ вают анодной цепью. -

Цепь, образованную сеткой и катодом электронной лампы и источником э. д с. £с, называют сеточной цепью.

Напряжение между анодом и катодом называют анодным напряжением, между сеткой н катодсм ы -сеточным вапряжениш.

Ток в анодной цепи i, и ток в сеточной цепн нелинейно зависят от тощюго и сеточного напряжений и, и и..

Под анодными характеристиками трекзлектродной лампы понимают зависимость анодного тока от анодного напряжения при сеточном напряжении взятом в качестве параметра.

Па рис. 15.26 изображено семейство анодных характеристик лампы. Стрелка на рис. 15.26 (а также на рис. 15.27 и 15.28) указывает направлшие, в котором возрастает параметр.

Если сшейстБО анодных карактЬстик рассечь прямыми и, = const, то можно получить семейство кривых 1,=/(Н() при параметре и,. Такие кривые называются сеточными (анодно-сеточными) характеристиками трехэлектродной лампы (рис. 15.27). Для них характерно, что ток 1в=0 при с=0, и также что имеется область насыщения, в которой ток й почти не увеличивается с ростом и.

СшеВство зависимостей сеточного тока от сеточного напряжения ( при различных значениях анодного напряжения и положительных значениях и, для одного из типов ламп изображено на рис. 1.2&,

В общем случае при работе лампы одновременно меняются и и изображающая точка на семейстеах анодных н сеточных характеристик перемещается с одних кривых на другие. В частном случае работы, когда и, остается неизменным нли почти неиалишым, *а=/( *! изображается одной кривой саяокпъа кривых рнс. 15.27.

Рнс. 15.26

Рж. 15.27 Рис. 15.28

Если электронная лампа рабогаег при отрицательных или сравнительно малых положительных напряжениях на сетке, то сеточный тсж имеет малую величину и его в расчете, как правило, це учитывают.

Следует отметить своеобразие сеточной характеристики по сравнению с обы* ными вольт-амперными: сеточная характЕристнка дзет связь не между током ч1 нелинейное сопротивление и nanpHXtmew на нем, характерно для обычных н, а.,х., и между mthobhi.- i тока через нелилейное сопротнвлЕПие и мгво-нием управлявщищ напряжения на

§ 15.39. Аналитическое

нне сеточ-

й(. ной характернстнкн электронной дампы. Сеточ ная характеристика при , = const может быть пртйлнжшно предсгавлша отрезками прямых (рис. 15.29). Часть сеточных характеристик, на-йринер характеристика, выделашая жирной линией на рис. 15.27, молжт быть описана полиномом третьей степени;

Здесь г,о -значение тока i, при =0; а и fr-числовые коэффициенты; а измеряется в А-В-*; 6 -в А-ВЛ

Для шредеясиия коэффнциентот авЬ следует выбрать на характеристике две точки с коорданатами /д, я i, ug и решить систему двух уравненнй с двумя неизвестными:

Характеристика по типу пунктирной кривой на рис. 15.27 быть приближенно опнеана полиномсш второй степени:

где р и 9 -числовые тюэфшшкши.

Суиествуют аналитические важешя ядля анодных харасгфистик.

§ 15.40. <лязь между малыми i

, иями входных в выходных величин

влектровной лампы. Как уЛс говорилось в § 15.39. внодиый ток i; является функцией не только анодного, но в сеточного напряжения; i,-=/,(u ы). Если по отношению к яекотг)рому исходному состоянию (U 0) сеточное напряжение получит небольшое прнраш.ение Ли. то оно вызовет приращения анодного напряжения Aug и анодного тока

Если проделать выкладки, аналогичнвю выкладкам § .15.34, то получим

tdl.

Частную производную (Ы/диц , (/ . в которую подставлены s и соответствующие исходному состоянию, принято называть енмщхчшй проводимостью электронной лампы (проводимость между анодом а квтцдон)

(15.46)

Величину, обратаую gj. i

е кежду анодом к кетодсм):

(15-47)

днности):

о (di,/duc)fj fj , подсчитанную при исходных

\ й% Ус/

(имеет размерность про во-(15.48) [рактернстик

npOTOjWMoCTb gi и крутизна характеристики S зависят от вида лампы и исходных напряжений (/, в Uc- Огношекие S к gj. наэыва* том усиления лампы:

S ( *r)t/,. If,

Коэффициент усиления лампы ц показывает, по сколько риз приращение на, пряжения между сеткой и катодом Ди оказывается более аффективным, чем приращение напряжения между анодом и катодом Дп, в отношении получения одинакового приращения .анодного тока Ai,. С учетом сказанного формулу для М,

(15.49)

следующим Образом:

&i,=AUagi-i-AucS,

Д0д=Д(Д(я~-1Дыс.

(15.50) (15Л0а)

$ 15.41. Схема авыещення алектронной лампы для > рис. 15.30, а через U , V,. Or., /в обозначены

. На

. . - , - е составлякщне

1апрнжений я тока. €(югветствующне исходному сопч>яиию схемы (до пол.чення приращения сеточнсго яапряженяя). Полскнтельные направления для прнрашенвй Дис, Дия. те же, что и для исходных напряжении и токов.

Составам уравнение для приращений напрйзтений в анодной цепи, вызванных приращением вапряжения Ли, на сетке лампы. С этой целью составам два уравнения по второму закону Кирхгофа для анодной цепи. Одно из инх для режима до получения приращений: 4/,-Кв=£. Другое-для режима яосле получетня