Графический анализ процесса усиления

Каскад работает в режиме при котором точка покоя находится в центре рабочей области на выходной характеристике транзистора где зависимости токов и напряжения можно считать линейными. При подаче переменного напряжения на вход усилительного каскада величина напряжения базаэмиттер uБЭ будет изменяться относительно UБЭП...

2015-01-16

29.81 KB

1 чел.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


1. Графический анализ процесса усиления

Детальный анализ процесса усиления в каскаде на биполярном транзисторе для наглядности целесообразно проводить при использовании построений на входной и выходной характеристиках прибора, которые представлены на рис.2.5 и 2.6. Каскад работает в режиме, при котором точка покоя находится в центре рабочей области на выходной характеристике транзистора, где зависимости токов и напряжения можно считать линейными. Значения электрических параметров в этой точке (постоянных токов базы и коллектора, IБП и IКП, а также постоянных напряжений база-эмиттер и коллектор-эмиттер, UБЭП и UКЭП) представлены на рис.2.5 и 2.6 горизонтальными (для токов) и вертикальными (для напряжений) прямыми.

При подаче переменного напряжения на вход усилительного каскада величина напряжения база-эмиттер uБЭ будет изменяться относительно UБЭП. Поэтому, как показано на рис.2.5, наряду с постоянной составляющей напряжения база-эмиттер UБЭП, появляется переменная составляющая этого напряжения с амплитудой UБЭm. При изменении напряжения uБЭ в течение периода входного сигнала наблюдается перемещение рабочей точки по входной характеристике относительно точки покоя П, а, следовательно, появление переменной составляющей базового тока с амплитудой IБm, что также иллюстрируется на рис.2.5.

Положение рабочей точки на выходной характеристике определяется пересечением вольт-амперной характеристики, соответствующей току базы в фиксированный момент времени, с линией нагрузки по переменному току, поэтому изменение тока базы в течение периода, которое происходит в интервале значений от  IБП -  IБm д о  IБП + IБm, вызывает перемещение

Рисунок 2.5. Графическое определение мгновенных значений тока

и напряжения входной цепи транзистора в составе

усилительного каскада ОЭ

Рисунок 2.6. Графическое определение мгновенных значений тока

и напряжения выходной цепи транзистора в составе

усилительного каскада ОЭ

рабочей точки на выходной характеристике относительно точки покоя. Это перемещение происходит вдоль линии нагрузки по переменному току. Рабочая точка смещается вниз от точки покоя П при отрицательном полупериоде входного переменного напряжения (до точки В) и вверх – при положительном (до точки А), как показано на рис.2.6. Перемещение рабочей точки по линии нагрузки приводит к появлению переменных составляющих коллекторного тока и напряжения коллектор-эмиттер, а, следовательно, к появлению переменных составляющих этих параметров. Амплитуды переменных составляющих обозначены на рис.2.6, соответственно, I  и U. Величины этих амплитуд связаны между собой законом Ома через величину сопротивления нагрузки транзистора по переменному току

                                      I = .                                          (2.8)

Переменная составляющая напряжения u через конденсатор С передается в выходную нагрузку. Переменный ток коллектора не весь протекает через сопротивление нагрузки R. Поскольку резисторы Rи R в цепи переменного тока к выходу транзистора подключены параллельно, то амплитуда переменного тока в нагрузке

                               I =  I.                                   (2.9)

Тогда величина мощности в нагрузке может быть определена как

 

                                  Р = 0,5 I U  .                     (2.10)

Откуда видно, что для получения более высоких значений выходной мощности сопротивление резистора R должно быть существенно больше сопротивления нагрузки.

Построения на рис.2.5 и 2.6 приведены для случая, когда точка покоя находится в центре рабочей области на выходной характеристике транзистора. Такой режим каскада по постоянному току соответствует режиму класса А. Если точка покоя находится на вольтамперной характеристике для IБ = 0, такой режим называется классом В. В этом режиме работы эмиттерный переход транзистора будет находиться в открытом состоянии только в течение положительного полупериода входного напряжения, а перемещение рабочей точки в течение периода входного сигнала возможно лишь в сторону больших значений коллекторного тока и меньших значений напряжения коллектор-эмиттер. Таким образом, в этом режиме ток коллектора транзистора представляет собой ряд импульсов с периодом, совпадающим с периодом входного сигнала, как показано на рис.2.7.

Рисунок 2.7. Временная зависимость коллекторного тока

транзистора в составе усилительного каскада в режиме класса В

Разложение в ряд Фурье импульсов на рис.2.7 показывает, что переменная составляющая тока коллектора, кроме основной, первой гармоники, имеющей частоту входного сигнала, содержит и высшие гармоники с частотами, кратными частоте входного сигнала. Наличие высших гармоник свидетельствует об искажении сигнала при его усилении, т.е. о нелинейном режиме усиления каскада. Этим режим усиления класса В принципиально отличается от режима класса А, при котором возможно усиление без искажения сигнала.

В усилителе возможна реализация режима класса С, когда точка покоя находится ниже оси U. Коллекторный ток в таком режиме имеет вид также ряда импульсов, но их длительность будет меньше полупериода входного сигнала. Следовательно, режим усиления класса С является нелинейным.

Анализ построений на рис.2.5 и 2.6 показывает, что положительному полупериоду входного напряжения соответствует отрицательный полупериод выходного напряжения, а отрицательному полупериоду входного напряжения соответствует положительный полупериод выходного, т.е. при усилении происходит изменение фазы сигнала на 180. Таким образом, усилитель со схемой, приведенной на рис.2.3, - инвертирующий.



 

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.
12860. Формирование профессионального профиля менеджера и способы усиления его положительных качеств 399.69 KB
  Теоретические аспекты основных характеристик необходимых для личности менеджера. Профессиональные качества менеджера. Сущность профессионально важных качеств менеджера и его имидж.
13331. Графический дизайн 40.63 KB
  Графический дизайн - проектно-художественная деятельность, направленная на создание или изменение визуально-коммуникативной среды, в соответствии с определёнными задачами и требованиями.
2248. Графический метод решения ЗЛП 219.13 KB
  Точки лежащие внутри и на границе этой области являются допустимыми планами. А именно все точки отрезка АВ являются оптимальными планами задачи на которых достигается максимальное значение линейной формы. Метод последовательного улучшения плана Метод основан на упорядоченном переборе угловых точек множества планов задачи в сторону увеличения или уменьшения линейной формы и содержит три существенных момента. Вопервых указывается способ вычисления опорного плана.
7082. Графический интерфейс языка C# 177.14 KB
  DrwStringst new Font Times new Romn 8 Brushes. Переключение счетчика осуществлять тактирующими импульсами формируемыми по прерыванию от элемента Timer.7 Окно редактирования Series элемента Chrt1 Для элемента timer1 в его свойствах на страничке Events устанавливаем прерывание timer1_Tick а на общей страничке свойств задаем свойству Intervl значение 1000 время прерывания 1 секунда. В результате работы со свойствами элемента timer1 в коде формы1 появится пустая заготовка на прерывания от таймера: privte void timer1_Tickobject...
20684. Графический редактор Paint 29.85 KB
  Для сферы обучения средства компьютерной графики открывают принципиально новые возможности: в процессе анализа изображений учащиеся могут динамически управлять их содержанием формой размерами и цветом добиваясь наибольшей наглядности. Для наибольшей эффективности освоения материала по новым компьютерным технологиям на занятиях будет регулярно сочетаться на занятиях по компьютерной графике а также при изучении теории практической работы. Повышение уровня понимания и способствования развитию таких важных для специалиста любой области...
14238. Анализ процесса продаж изделий из ПВХ 50.16 KB
  Изучение особенностей продажи изделий из ПВХ; Характеристика предприятия – представителя отрасли – СП ООО «Канталь-Союз»; Анализ показателей культуры торговли изделиями из ПВХ; Разработка предложений по повышению эффективности организации торговли изделиями из ПВХ.
17847. Анализ процесса адаптации в организации 31.63 KB
  Общие вопросы производственно-хозяйственной деятельности организации Министерство культуры Республики Коми далее - Министерство является органом исполнительной власти Республики Коми исполняющим функции по формированию и реализации государственной политики нормативному правовому регулированию в области культуры искусства библиотечного и музейного дела кинематографии сохранения использования популяризации объектов культурного наследия находящихся в собственности Республики Коми предоставлению государственных услуг в сфере...
11065. Анализ процесса разработки стратегии ООО «Сатурн» 69.26 KB
  Анализ процесса разработки стратегии ООО Сатурн. Характеристика деятельности ООО Сатурн. Анализ стратегического бизнес-планирования ООО Сатурн. Рекомендации по совершенствованию стратегического планирования на предприятии ООО Сатурн.
11100. Анализ процесса принятия управленческих решений 15.26 KB
  Принятие управленческих решений в условиях активизации управленческого мышления. Анализ процесса принятия управленческих решений. Деятельность руководителя в повышении эффективности принятия решений. Проанализировать процесс принятия управленческих решений.
13422. Операционная система WINDOWS, графический интерфейс пользователя 242.16 KB
  Цель работы: Приобретение навыков создания электронных таблиц математической обработки числовых данных графического представления статистических данных. В диалоговом окне функции указать следующие значения: Рисунок 2 – итоговая таблица Вывод: Приобрел навык создания электронных таблиц математической обработки числовых данных графического представления статистических данных.
© "REFLEADER" http://refleader.ru/
Все права на сайт и размещенные работы
защищены законом об авторском праве.