10. Динамические характеристики бт

Режим работы транзистора с нагрузкой (ставится резистор в коллекторную цепь схемы ОЭ) называется динамическим. В этом режиме токи и напряжения на электродах транзистора непрерывно изменяются.

Наиболее часто используются выходные и входные динамические характеристики

10.1 Выходная динамическая характеристика (для схемы оэ)

Напряжение источника питания Ек рас­пределяется между коллекторным переходом и на­грузочным сопротивлением R_H так, что напряжение на коллекторном переходе (рис. 9).

Замечание: cовокупность U_К=, I_КЭ= - напряжение и ток коллектора, или параметры по постоянному току (в отсутствии переменного входного сигнала) называется рабочей точкой транзистора.

Рис.9 Схема с ОЭ

Изменения напряжения на входе транзистора вызывают соответствующие изменения тока 1_Э, а следовательно, и тока 1_К. Это приводит к изменению падения напряжения на R_H, в результате чего изменяет­ся и напряжение Uкэ на коллекторном переходе

U_кэ(I_к) = E_к – I_кR_н (10)

Левая часть (10) это статическая выходная характеристика, правая - динамическая характеристика (нагрузочная прямая).

Выражение (10) является уравнением динамического режима для выходной цепи.

Решить это нелинейное уравнение можно графически (рис.10)

На рисунке 10 изображены выходные стати­ческие характеристики транзистора и проведена динамическая характеристика - нагрузочная прямая (правая часть выражения 10), соответствующая сопротивлению нагрузки R_H. Положение нагрузочной прямой на стати­ческих характеристиках однозначно оп­ределяется напряжением источника пита­ния Е_к и сопротивлением R_H.

Рис.10 Графическое решение уравнением динамического режима

Точка пересечения нагрузочной прямой с осью напряжений совпадает с точкой, для которой напряжение на коллекторе равно Ек (случай, когда 1_К = 0).

При этом ток в нагрузке тоже отсутствует и падение напряжения на R_H равно нулю.

Следовательно, все напряжение источника питания Ек оказывается при­ложенным к коллектору.

Точка пересечения нагрузочной прямой с осью токов совпадает с точкой, для которой удовлетворяется условие I_K =E_K/R_H, т.к. 1_К в случае, если бы транзистор можно было открыть полностью, ограничивался бы только величи­ной R_H.

Все промежуточные положения точек на динамической прямой нагрузки (нагрузочной прямой) характеризуют возможные напряжения и токи, действующие на электродах транзистора с учетом R_H. Любому IБ соответствуют определенные значения 1_К и U_K.

10.2 Входная динамическая характеристика

Входная динамическая характеристика (рис.11) представляет собой зависимость

входного тока от входного напряжения в динамическом режиме.

Чтобы построить входную динамиче­скую линию нагрузки, нужно для каждого U_K,

для которого имеется статическая входная ха­рактеристика, определить по выходной дина­мической характеристике соответствующий этому напряжению (Uк) известному значению коллекторного тока соответствующий ток базы IБ, а затем на выходных статических характеристиках отметить точки, которые соответствуют найденным значениям токов базы.

Однако, как правило, для упрощения процесса расчета транзисторного каскада входную динамическую линию нагрузки обычно не строят, а принимают одну из статических характеристик, соответствующую наибольшему U_K, принимают за динамическую.

Рис. 11 Входная динамическая характеристика