Глава 6.

ГАРМОНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КОСИНУСОИДАЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Рассмотрим работу транзисторного генератора, полагая транзистор безынерционным, при гармонических напряжениях на входном и выходном зажимах (рис.6.1).

			eБ =	ЕБ + UБ сosωt;
			eК =	ЕК − UК сosωt,
	Подставив еБ в выражение iК = S(eБ – EБ′ ),
	получим:
	i	К	= S[E		Б	− E′ +	U	Б	сosωt].	(6.1)
						Б
	Графически это соотношение изображено
	на рис. 6.2.
	Из выражения (6.1) и рис. 6.2 следует, что
	выходной ток АЭ представляет собой по-
Рис. 6.1	следовательность						косинусоидальных им-
	пульсов.

Рис. 6.2

При ωt = 0, 2π, 4π и т. д. ток принимает максимальное значение

I	К МАКС	= S(E	Б	− Е′	+ U	Б	).	(6.2)
				Б

Половину фазового угла, соответствующего времени протекания тока, называют углом отсечки θ. Приравняв выражение (6.1) нулю, найдём соотношение

для расчета угла отсечки выходного тока θ:

i		= S(E		− Е′	+ U		сos θ) = 0; сos θ = −	E	Б	−	Е′
	К		Б			Б					Б .
				Б					UБ

Выразим ЕБ – Е′ из соотношения (6.1) и подставим в формулу (6.3): iК (ωt) = SUБ (сosωt − сosθ).

(6.3)

(6.4)

24

Максимальное значение тока получается при ωt = 0 и равно:

IК МАКС = SUБ (1 – сosθ) (6.5) Чтобы учесть влияние коллекторного напряжения на форму коллекторного

тока, подставим выражение для eК в ранее полученное соотношение (3.7)

iК = SГР (ЕК − UКсosωt).

(6.6)

Соотношения (6.1) и (6.6) представлены в виде графиков на рис. 6.3. Следует заметить, что максимумы iК по соотношению (6.1) соответствуют минимумам еК по соотношению (6.6). Эти условия выполняются при резонансной нагрузке.

Режим генератора зависит от амплитуды UК:

а – амплитуда UК мала (RК – мало), iК определяется по формуле (6.1), режим генератора называется недонапряженным;

б – амплитуда UК = UК ГР, режим называется граничным, вершина импульса коллекторного тока при этом уплощена;

в – амплитуда UК > UК ГР (рис. 6.3), в импульсе коллекторного тока образуется провал. Такой режим называется перенапряженным.

В недонапряженном режиме, то есть при eК МИН > eК МИН ГР , коллекторный

ток представляет собой периодическую последовательность косинусоидальных импульсов.

Вграничном режиме выполняется условие (6.6), импульс коллекторного тока имеет плоскую вершину.

Вперенапряженном режиме, когда eК МИН < eК МИН ГР , в импульсе коллектор-

ного тока появляется провал, глубина которого зависит от степени напряженности режима.

Рис. 6.3

25