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

Светодиодная гирлянда на микроконтроллере ATiny2313
Развитие микроэлектроники и широкое её применение в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процесс ...

Проектирование и расчет трассы радиорелейной линии
Одним из основных видов средств связи являются радиорелейные линии прямой видимости, которые используются для передачи сигналов многоканальных телефонных со ...

Разработка сети передачи данных Нуринского РУТ Карагандинской области на основе создания цифровых РРЛ
Оцифрованные магистрали, на базе которых строятся современные сети передачи информации, должны быть стандарта SDH (Synchronous Digital Hierarchy -это синхро ...