ПЭ(Прикладная электроника) / Работа транзистора в динамическом режиме (с нагрузкой)

Статические ВАХ сняты при отсутствии сопротивления нагрузки в выходной цепи. В практических случаях выходная цепь содержит сопротивление нагрузки. В этом случае говорят о динамическом режиме работы транзистора.

В динамическом режиме изменения коллекторного тока зависят не только от изменения базового тока, но и от изменения напряжения на коллекторе, которое, в свою очередь, определяется изменениями как базового, так и коллекторного токов. Такой режим работы называется динамическим, а характеристики, определяющие связь между токами и напряжениями транзистора при наличии сопротивления нагрузки - динамическими. Динамические характеристики строятся на семействе статических ВАХ при заданном значении Rк .

Схема каскада с ОЭ и коллекторной нагрузкой

Найдем напряжение питания каскада с ОЭ из выражения Ек = URк + Uкэ, в котором падение напряжения на сопротивлении коллекторного резистора

URк = Iк Rк,

где Iк - ток коллектора транзистора; Rк - сопротивление коллекторного резистора.

Теперь можно записать формулу для вычисления напряжения источника питания следующим образом:

Ек = Uкэ + IкRк.

Напряжение коллектор-эмиттер транзистора можно найти по формуле, Uкэ = Ек - IкRк.

Последняя формула называется уравнением динамического режима работы транзистора.

Уравнение динамического режима является уравнением выходной динамической характеристики. Так как это уравнение линейное, выходная динамическая характеристика представляет собой прямую линию и строится на выходных статических характеристиках.

Динамическая характеристика Две точки для построения прямой находятся из начальных условий.

Ток коллектора транзистора Iк при напряжении коллектор-эмиттер транзистора Uкэ, равном 0,

называется током коллектора насыщения. Выходная динамическая характеристика получила название нагрузочной прямой. Зная прохождение нагрузочной прямой, можно построить входную динамическую характеристику, но поскольку она очень близка к входной статической характеристике при напряжении коллектор-эмиттер транзистора больше 0, то на практике пользуются входной статической характеристикой. Точка пересечения нагрузочной прямой с одной из ветвей выходной статической характеристики для заданного тока базы называется рабочей точкой транзистора. Она позволяет определять токи и напряжения, реально существующие в схеме.