Нагрузочная характеристика и траектория движения рабочей точки

В процессе воздействия сигналов на входные зажимы усили­тельного прибора значения токов и потенциалов в каскаде изме­няются, а РТ занимает различные положения. Линия на плоско­сти выходных ВАХ, по которой движется РТ в процессе воздей­ствия сигналов на вход усилительного прибора, называется нагру­зочной линией (линией нагрузки), или нагрузочной характеристи­кой.

В соответствии с соотношением (*) следует, что при резистивной нагрузке, когда взаимосвязь тока, протекающе­го через нагрузку, с создаваемой этим током разностью потенци­алов однозначна (между изменениями тока и напряжения нет фазовых сдвигов и запаздываний), нагрузочная характеристика имеет вид линии. При этом в случае линейной нагрузки в качестве нагрузочной характеристики выступает прямая линия.

На рис 2.7 приведена траектория движения РТ для случая, когда на иход транзисторного каскада с резистивно-емкостной нагруз­кой (нагрузка состоит из параллельного соединения резистора R_H и конденсатора С_н) воздействует прямоугольный импульс тока ΔI_б положительного (втекающего) направления. В процессе воз­действия сигнала и после его окончания РТ движется из точки а и последовательно проходит участки а—б, б—в, в—г и г—а. Рас­смотрим элемент траектории этого движения при идеальном по быстродействию транзисторе. В момент воздействия на вход транзистора сигнального импульса происходит мгновенный скачок его коллекторного тока при неизменном выходном напряжении. Эта Неизменность обусловлена наличием в схеме конденсатора С_н, шунтирующего выход транзистора и препятствующего мгновен­ным изменениям выходной разности потенциалов U_K-э. В результате РТ участок а — б проходит практически мгновенно.

Время прохождения участка б— в определяется временем перезарядки конденсатора С_н через внешнюю по отношению к нему резистивную цепь. В качестве основного компонента этой цепи пмпупает резистор R_H, поэтому за постоянную времени переза­рядки конденсатора можно принять τ = C_HR_H. В условиях, когда мнительность сигнального импульса существенно больше посто­янной времени τ, РТ к моменту окончания сигнального импульса оказывается в точке в момент окончания скачком перемеща­ется из в в г. После окончания импульса РТ возвращается по ли­нии г—а в исходное положение (в точку а), при этом постоянная времени переходного процесса определяется значением постоянной времени τ. Резистивная составляющая R_H нагрузки определяетположение точек а и в траектории (нагрузочная характеристика отвечающая резистору R_H, отмечена на рис. 2.7 штриховой линии ей). При комплекс­ной нагрузке РТ может существенно отклоняться от нагрузочной линии. Данное обстоятельство в ряде случаев может приводить к выходу РТ за пределы области безопасной работы, вызывая перегрузку транзистора по току (при емкостном характере нагруз­ки), напряжению (при индуктивном) или по току и напряжению (при индуктивно-емкостном). В целях предотвращения выхода из строя транзисторов в цепь нагрузки часто включают спе­циальные элементы защиты, такие как диоды, стабилитроны,варисторы

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: