РЛІ/
КАФЕДРА
ется. Поскольку сопротив-
ление
Rk, а
также величи-
на питающего напряже-
ния
Ек
остаются неизмен-
ными, падение напряже-
ния на резисторе
Rk
уве-
личивается, а на транзи-
сторе, наоборот, умень-
шается. В результате при
увеличении мгновенного
напряжения на базе тран-
зистора мгновенное на-
пряжение на нагрузке
уменьшается. Наоборот,
при уменьшении мгновен-
ного напряжения входно-
го воздействия мгновен-
ное напряжение в выход-
ной цепи увеличивается.
Таким образом, рассмот-
ренный усилительный
каскад, получивший на-
звание “резисторного” (благодаря включению в коллектор-
ную цепь резистора
Rk),
по сути является фазоинвертирую-
щим. На
рис. 5
показаны временные зависимости мгновен-
ных напряжений входного напряжения, выходного тока, а так-
же напряжения на нагрузке
Rh.
Действительно, как видно из
рис. 5,
фазы входного и выходного напряжений отличаются
на пол-периода (т.е. на 180°). Итак, в процессе работы вы-
ходной цепи, за счет энергии постоянного тока источника
коллекторного питания
Ек,
в ЭП (транзисторе, лампе) фор-
мируется полезная энергия переменного тока, поступающая
в нагрузку. Источником переменных составляющих выход-
ного тока при этом является сам транзистор (или лампа).
Таким образом, ЭП по сути является управляемым источни-
ком переменного тока. Разумеется, далеко не вся энергия,
затраченная от источника питания
Ек,
расходуется на фор-
мирование полезного сигнала в нагрузке. Часть этой энер-
гии рассеивается в тепло на транзисторе, а также на резис-
торе
Rk.
Как известно, отношение полезной мощности в на-
грузке к мощности, потребляемой от источника питания, при-
нято называть
коэффициентом полезного действия
(КПД).
При построении реальных каскадов усиления чаще всего
стараются избегать необходимости включения дополнитель-
ного источника смещения. Поскольку у всех биполярных и
большого количества полевых транзисторов середина линей-
ного участка проходной характеристики лежит в области по-
ложительных напряжений смещения, представляется возмож-
ным подавать напряжение смещения от источника коллек-
торного питания
Ек.
Поскольку напряжение смещения значи-
тельно меньше по величине, чем напряжение коллекторного
питания, необходимо применение делителя напряжения. На
рис. 6
показана схема реального усилительного каскада на
БПТ. Напряжение от источника питания
Ек
поступает в кол-
лекторную цепь непосредственно, а в базовую через дели-
тель, образованный резисторами
Е!
и
Е2.
Величины этих ре-
зисторов стараются выбирать таким образом, чтобы, во-пер-
вых, обеспечить требуемое напряжение смещения на базе
транзистора и, во-вторых, поддерживать его неизменным при
изменении тока базы. Для выполнения второго условия не-
обходимо, чтобы ток, протекающий от источника питания
Ек
через оба резистора
Я1
и
Е2
на общий провод, превышал в
несколько раз ток базы. К тому же эти резисторы не должны
шунтировать (закорачивать) источник входного напряжения
по переменному току. Выполнение этого условия особенно
важно ввиду того, что БПТ по своей сути является прибором,
управляемым током. В случае построения резисторного уси-
лительного каскада на полевом транзисторе
(рис. 7),
у кото-
рого постоянный ток затвора всегда равен нулю (поскольку
затвор ПТ изолирован от канала диэлектриком, либо обрат-
носмещенным управляющим переходом), резисторы делите-
ля желательно выбирать так, чтобы ток делителя был неболь-
шим, что позволит уменьшить энергетические потери в этих
резисторах. Блокировочный конденсатор
Сбл,
шунтирующий
источник питания в схемах на
рис. 6
и
рис. 7,
необходим для
исключения попадания переменных токов в этот источник. На-
значение остальных элементов схемы такое же, как и в про-
стейшей схеме на
рис. 1.
При построении усилительных каскадов на электронных
лампах, у которых середина линейного участка статической
проходной (анодно-сеточной) характеристики лежит в облас-
ти отрицательных напряжений сеточного смещения, при не-
обходимости использования только одного (анодного) источ-
ника питания (источник напряжения накала, разумеется, не в
счет) необходимо применять так называемое автосмещение.
Его идея заключается во включении резистора между като-
дом и общим проводом (“землей”). В этом случае (рис.
8
) за
счет большого катодного тока (который, напоминаем, в об-
щем случае есть сумма анодного и сеточного) на этом рези-
сторе
Ек
будет падать некоторое напряжение, а потенциал
катода будет выше нулевого на эту величину. В случае ра-
боты лампы с нулевым током управляющей сетки (что впол-
не типично для маломощных каскадов усиления), потенци-
ал сетки по постоянному току будет нулевым. В таком слу-
чае на сетке относительно катода оказывается отрицатель-
ное напряжение, равное по величине падению напряжения
на резисторе
Ек.
В случае, если сеточный ток не равен нулю,
однако относительно небольшой по величине, в первом при-
1
8/2003
предыдущая страница 13 Радиолюбитель 2003-08 читать онлайн следующая страница 15 Радиолюбитель 2003-08 читать онлайн Домой Выключить/включить текст