Входные и выходные характеристики

Выходные характеристики транзистора в схеме с общим эмиттером имеют большой наклон, что объясняется сильной зависимостью коэффициента передачи тока от напряжения UКЭ. Кроме того, в схеме с общим эмиттером сильно сказывается эффект умножения носителей заряда в коллекторном переходе. Возникающие в результате умножения электроны, проникая в базу, смещают эмиттерный переход в прямом направлении. Поэтому ток IЭ (следовательно, ток IК) при постоянном токе базы возрастает с увеличением UКЭ. Последнее обстоятельство приводит к пробою коллекторного перехода транзистора при более низких напряжениях на коллекторе . При больших токах базы характеристики заметно сгущаются. Начальные участки выходных характеристик транзистора в схеме с общим эмиттером сходятся в начало координат, т.к. при UКЭ = 0 разность потенциалов на коллекторном переходе практически равна нулю, а следовательно, равен нулю ток коллектора.

Взаимное расположение входных характеристик в схеме с общим эмиттером зависит от напряжения коллектора. Однако входные характеристики в схеме с общим эмиттером, снятые при больших значениях напряжения UКЭ, располагаются дальше от оси токов, чем характеристики, снятые при меньших значениях напряжения UКЭ.

По вычисленным значениям UОКЭ и IОК построим рабочую точку А на выходной характеристике, показанной на рис.7. Проведем через эту точку и точку Eп статическую нагрузочную прямую, которая пересекает ось токов в точке Ik.

Рис.7. Выходные характеристики транзистора с рабочей точкой и нагрузочной прямой.

Вычислим ток Ik’ по формуле:

На рис.7 ток IК=22,5 (мА). После сравнения токов делаем вывод, что они совпадают.

По местоположению рабочей точки на выходных характеристиках определяем ток базы в рабочей точке. Он определяется характеристикой, на которой лежит рабочая точка.

. Если рабочая точка А лежит непосредственно на характеристике, то справа на выходных характеристиках необходимо прочитать ток базы, соответствующий этой характеристике.

. Если рабочая точка А лежит между характеристиками, то ток базы вычисляется методом экстраполяции. Для этого проводим примерно через рабочую точку А выходную характеристику и для неё рассчитываем ток базы: Iоб=900 (мкА).

Здесь необходимо проверить условие Iоб Imб, соответствующее линейному режиму работы усилительного каскада. Так как 900 мкА > 500 мкА, то условие выполняется. Для определения напряжения на базе в рабочей точке необходимо построить рабочую точку на входной характеристике транзистора.

Рис.8. Входная характеристика транзистора с рабочей точкой.

На входной характеристике по Iоб наносим рабочую точку А, по которой определяем постоянное напряжение в рабочей точке: UОЭБ = 250 (мВ).

Рассчитаем параметры резисторов, стоящих в цепи входного делителя напряжения (схема 2):

Рис.9. Фрагмент схемы для расчета делителя напряжения.

Ток делителя, стоящего в цепи базы, определяется по формуле:

Iд=(3-5) Iоб==3,6 (мА).

По второму закону Кирхгофа из рис.9 можно записать следующее выражение для напряжения UR2:

UR2 = Uобэ + URэ = Uобэ + Iок Rэ =0,25+14 560=8,09 (B).

Найдем сопротивление R2 по закону Ома:

Найдем мощность на сопротивлении R2 по следующей формуле:

РR2=IД2R2=(3,6·10-3)2·2247=0,0285 (Вт)=285 мВт.

Выбираем резистор типа МЛТ-0,125-2,2 кОм.

Рассмотрим резистор R1. По второму закону Кирхгофа (см.рис.9):

UR1+ UR2=EП,

откуда следует, что

(IД+IОБ)R1=EП - IД R2.

Тогда:

Найдем мощность на сопротивлении R1:

Лучшие статьи по информатике

Цифровой таймер для насоса
Устройства способные облегчить жизнь в быту, уже давно заполнили наши дома. Данное устройство, как раз одно из таких, и предназначено для периодического зап ...

Электронавигационные приборы
На каждом судне для следования по намеченному курсу, выбора пути следования, контроля местонахождения в открытом море с учетом изменяющейся навигационной и ...

Проектная компоновка управляющих вычислительных комплексов
Целью курсового проекта является ознакомление с техническим обеспечением РСУ на базе программно-технических комплексов (ПТК), включающих контроллеры ра ...