Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Портис А. -> "Физическая лаборатория" -> 35

Физическая лаборатория - Портис А.

Портис А. Физическая лаборатория. Под редакцией Русакова Л.А. — М.: Наука, 1972. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): fizlab1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 37 38 39 40 41 .. 116 >> Следующая

Рис. 6.
* И V ' 1
<7б
Ро т •
(3)
где Ро—усиление по току при низкой частоте, д6 — заряд, накопленный в емкости свх, и т=гвхсвх — постоянная времени. На рис. 6 мы ввели генератор тока. Для простой входной цепи показанного типа при <л)т=1 величина усиления потоку упадет до 1/|/~2~ ее низкочастотного значения и ток коллектора будет отставать по фазе от тока базы на 45°. Используйте этот результат и ваши измерения для определения эффективной входной емкости свх.
Прилооюение 2.2. Графический анализ и усиление мощности
В Р.2.2 мы ввели ряд упрощающих предположений. Мы считали, что токи как базы, так и коллектора не зависят от напряжения коллектора. Это является хорошим приближением, пока сигнал икэ
по
достаточно мал. В этом приложении мы укажем путь, с помощью которого можно перейти к более точному рассмотрению этой проблемы.
Всю информацию, относящуюся к транзистору, получают из входной и выходной характеристик, показанных на рис. 7, а и б. Представим себе, что мы имеем входной сигнал вида
vs=v1cos<йt, (4)
поданный на вход схемы рис. 1.
Рис, 7.
В результате возникает сигнал между базой и эмиттером уб9, и сигнал на выходе будет равен
ГК8—АаСОБ(й/, (5)
в результате чего появятся базовый и коллекторный токи 1б= ^^соэо)/ и гк=гасо5(о/. (Для обозначения статических величин напряжения и тока мы используем прописные буквы, а для обозначения малых переменных сигналов — строчные буквы.) Помимо характеристик мы имеем два дополнительных уравнения:
0б8 = 0*—*бЯг. (6)
Ч» = — 'А. (7)
где Яг—внутреннее сопротивление генератора напряжения на входе схемы, а /?н — сопротивление нагрузки. Уравнения (6) и (7) показаны как линии нагрузки на рис. 7, а и б. Пересечение линий нагрузки с соответствующими характеристиками транзистора дает нам два уравнения, из совместного решения которых мы можем определить фактические величины напряжений и токов сигнала. Мы можем использовать эти уравнения (рис. 7,а) для исключения Vбэ, получив тем самым кривую зависимости 16 от гкэ, которая показана
Ш
сплошной линией на рис. 8. Аналогично мы можем (рис. 7, б) получить вторую кривую 16 в зависимости от vкь. Эта кривая показана штриховой линией на рис. 8. Точка пересечения этих двух кривых дает величину напряжения vsв сигнала на коллекторе для напряжения входного сигнала ь3. Работа непосредственно с характеристиками является несколько запутанной процедурой, и когда сигналы малы, характеристиками не пользуются.
Для малых сигналов мы можем написать, исходя из рис. 7, аиб:
Ъбъ= + г**Ч—~^кв, (8)
Величина
является входным импедансом короткозамкнутой
схемы. Это входной импеданс, который был бы измерен, если бы напряжение на коллекторе поддерживалось постоянным. Величина
(1/р,) называется коэффициентом передачи обратного напряжения разомкнутой цепи. Это то напряжение, которое должно быть подано на базу на каждую единицу напряжения коллектора, чтобы поддерживать постоянным ток базы. Величина р является коэффициентом прямой передачи тока короткозамкнутой схемы (или усилением по току). Наконец, величина у0 называется выходной проводимостью разомкнутой схемы. Очевидным преимуществом работы с уравнениями (8) и (9) является то, что мы можем взять их вместе с уравнениями (6) и (7), чтобы получить систему уравнений, которые определяют все токи и напряжения через входное напряжение Типичными величинами являются гвх=2700 ом, (1/и.)=3* Ю-4, у0= 1,5-10-6 ом-1 и 0=50.
Наконец, используем уравнения (6) — (9) для вычисления усиления по мощности. Входная мощность рвх дается выражением ры—У2Ь11и где VI и *1 являются пиковыми значениями напряжения и тока. Выходная мощность определяется выражением ръых= = %1>й12. Чтобы определить усиление по мощности
Рис. 8.
(10)
112
мы должны выразить напряжения и токи через ^:
Подставляя іх и і2 в равенство (10), получаем для усиления по мощности
Кр= (1+^н)ГРЗД + (1+Уо^н)(^х + /?г)] * (13>
Каким будет максимально достижимое усиление мощности, если мы примем, что /?н и /?г — переменные? Прежде всего сведем к минимуму рассеяние энергии внутри генератора и поэтому положим /?г—0. Мы можем определить оптимальное значение #н, исследуя на максимум уравнение (13). Тогда получим
Подставляя (14) в (13), получаем
Кр= (і + У 1 +Р№ш#и)- ' (15)
Если р/|хгвх^/0 невелико, выражение для усиления по мощности упрощается:
«'"Я*- <16>
И, наоборот, если р/ц/*вх#о велико, то
Работа 2.3. ПЕРЕХОДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
В Р.2.2 мы измерили усиление транзистора по току и определили его частотную характеристику. Мы нашли, что зависимость усиления по току от частоты определяется характеристическим временем установления т. Это время т определяется эквивалентной емкостью <?вх=т/гвх, включенной параллельно со входным сопротивлением /*вх.
Здесь мы исследуем переходную характеристику транзистора и обсудим физическую природу релаксации. Наконец, мы введем отрицательную обратную связь и покажем, как с ее помощью можно улучшить переходную характеристику. В П.2.3 мы рассмотрим связь между переходной и частотной характеристиками, выражаемую с помощью рядов Фурье.
Предыдущая << 1 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 37 38 39 40 41 .. 116 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed