Главная Промышленная автоматика.


л. - Правильно, но тем не менее следует отметить два серьезных! различия: во-первых, характеристики пентода как бы выходят из одной точки и затем расходятся...

Н. - ...наподобие фейерверка.

Л.- Да, если такое сравнение тебе нравится. А у транзисторов кривые очень быстро поднимаются, а затем после изгиба идут почти горизонтально. Ты лучше убедишься в этом, рассматривая характеристики транзистора малой мощности (рис. 48). Во-вторых, кривые пентода расположены плотно одна к другой при больших отрицательных значениях сеточного напряжения, а затем расстояние между соседними кривыми увеличивается. А у транзистора при различных значениях тока базы расстояние между характеристиками (на рис. 48 проведены пунктиром) на всем протяжении примерно одинаковое. И в этом проявляется одно из преимуществ транзистора.

Н. - Почему?

л. - А разве ты не видишь, что он будет с меньшими искажениями, чем пентод, усиливать сигналы с большой амплитудой? Одинаковое изменение тока базы в положительную и отрицательную стороны вызовет одинаковые изменения тока коллектора. У пентода же положительные и отрицательные полупериоды сеточного напряжения вызывают неодинаковые изменения анодного тока.

Н. - И это проявляется в тех ужасных искажениях, которые называются нелинейными. Следовательно, транзистор превосходит пентод лучшим показателем линейности. Да здравствует транзистор!

Использование характеристик


л. - я хотел бы вернуться к семейству характеристик, изображенному на рис. 46, чтобы ты лучше понял, какие полезные сведения содержатся в них о важнейших свойствах транзисторов. Пользуясь этими кривыми, ты можешь, например, определить крутизну для любого напряжения базы.

Н. - Действительно, если я, например, перехожу от напряжения базы 0,4 к 0,5 в (из точки А в точку Б), то ток повышается от 75 до 125 ма, т. е. иа 50 ма. Следовательно, крутизна S = 50 : 0,1 = 500 Maje.

Л. - Так же легко ты можешь определить по нашему графику и усиление по току.

Н. - Я думаю, что для этого нужно перейти с одной кривой h на другую. Возьмем, например, точки Г и Д, для которых разница тока базы составляет 1 ма; ток коллектора возрастает с 220 до 275 ма, т. е. иа 55 ма. Следовательно, усиление по току р = 55 : 1 = 55, Это достаточно просто... но что за странная кривая спускается слева направо, которую ты пометил надписью 350 жег?

л. - Она показывает предельную мощность транзистора. Для каждой из точек этой линии произведение напряжения коллектора на величину его тока равно 350.

Н. - И правда, десяти вольтам соответствует ток 35 ма, а напряжению в пять вольт -ток 70 ма. Так, значит, это граница, которую не следует переходить?

Возвращение к дельтам


л. - Да, эта кривая - гипербола, но нам еще представится случай к пей вернуться. А пока я хотел бы познакомить тебя еще с одной в высшей степени полезной характерцстикой транзистора - с его выходным сопротивлением. Догадываешься ли ты, о чем идет речь?

Н. - Некоторое количество фосфора в моей голове еще осталось, и я попытаюсь. Я предполагаю, что речь идет о сопротивлении, которое определяет поведение тока коллектора, когда его заставляют изменяться, изменяя напряжение коллектора. Не так ли?

Механизм нелинейных искажений в усилителях с транзисторами сложнее, чем здесь описывается. В частности, большую роль играет величина внутреннего сопротивления источника усиливаемого сигнала. Изучив этот вопрос глубже, Незнайкин, быть может, умерил бы свой восторг. Прим. ред.



л. - Очень хорошо, Незнайкин. Добавь к этому, что во время этих изменений потенциал базы остается постоянным. И продолжай свои рассуждения, думая о нашем святом Оме.

Н. - Я догадался! Выходное сопротивление представляет собой отношение напряжения коллектора к его току,

Л. - Это еще не исчерпывающее объяснение. В ием не хватает небольших значков - дельт...

Н. - При так любезно брошенной спасательной веревке я просто не могу ошибиться. Вот определение, которое способно заставить побледнеть от зависти моего старого преподавателя математики.

Выходным сопротивлением транзистора называется отношение небольшого изменения напряжения коллектора к вызываемому им изменению тока коллектора, что можно записать следующим образом;

(что соответствует . , = /?вн для электронных ламп).

Л. - Твой торжествующий вид оправдан. Съеденная тобой гигантская рыбина продолжает оказывать благотворное влияние на твои умственные способности... Не мог бы ты, основываясь, как и раньше, на графике, изображенном на рис. 46, определить выходное сопротивление нашего тран зистора, ну, скажем, при t/e = 0,6 в.

Н. - Очень просто... Возьмем точки В к Е, соответствующие напряжениям 10 и 20 S на коллекторе, т. е. различающиеся между собою на 10 в (AUk =10 в). По графику мы видим, что на этих точках ток коллектора повышается со 180 примерно до 182 ма, т. е. Д/к = 2 ма, илн 0,002 а. Следовательно, выходное сопротивление Лвьи= 10 : 0,002=5 ООО ол1,

Л. - Прекрасно! Если бы ты рассчитал величину выходного сопротивления для больших значений тока, то обнаружил бы, что оно еще меньше. Но ие забывай, что мы имеем дело с транзистором средней мощности. Если бы мы взяли маломощный транзистор с такими характеристиками, какие показаны, например, на рис. 48, то величина выходного со-противления оказалась бы намного большей. Действительно, эти кривые почти горизонтальны, и даже большое увеличение t/„ вызывает лишь незначительный прирост тока /к, и их частное выражается величиной в несколько миллионов ом.

Н.- Какое странное создание этот транзистор, у которого входное сопротивление низкое, а выходное - высокое. Можно подумать, что он нарочно сделал это, чтобы показать нос электронным лампам... А, я догадался! Входное сопротивление мало потому, что по переходу эмиттер - база ток проходит в прямом направлении, а через переход база - коллектор току приходится идти в обратном направлении, преодолевая переход с трудом, поэтому выходное сопротивление получается высоким.

л. - Это совершенно законное рассуждение, ио я опасаюсь, что твои сегодняшние запасы фосфора подходят к концу и твое входное сопро-, тивление становится колоссальным, .






БЕСЕДА СЕДЬМАЯ

в предыдущей беседе Любозиайкин и Незнайкин рассмотрели основные характеристики транзисторов. Последние могут выражаться численными значениями различных отношений - малосигнальных параметров или, что лучше, в виде семейства кривых, показывающих, как одни величины изменяются под воздействием других. Графический метод дает более полное представление о Свойствах транзистора, чем малосигнальные параметры, которые справедливы только для строго определенных условий. Однако у транзисторов, как мы без сомнений можем сказать, все зависит от всего...

В этой беседе двое наших друзей сумеют извлечь из семейства характеристик ценные сведения о действительной работе транзистора в усилителе с определенным нагрузочным сопротивлением. Попутно они также изучат способы подачи смещения.

Содержание: Статические и динамические характеристики. Вычерчивание нагрузочной прямой. Рабочая точка. Усиление по току, напряжению и мощности. Максимальные значения переменной составляющей. Область насыщения. Выбор сопротивления нагрузки. Динамическая крутизна. Подача смещения.

ПРЯМЫЕ И КРИВЫЕ

Транзистор в мире не одинок

Незнайкни. - Со времени нашей последней встречи меня преследуют чудовищные кошмары. Мне снится, что я муха, попавшая в гигантскую паутину, состоящую из характеристик транзистора. Я отчаянно бьюсь, но не могу вырваться... Не правда ли, ужасно?


Рис. 49. Для снятия динамических характеристик транзистора достаточно дополнить схему, показанную на рис. 42, сопротивлением нагрузки R, включенным в цепь коллектора. Начиная с этого рисунка транзистор иа схемах будет изображаться общепринятым условным обозначением.

1 -f -

Любознайкии. - Я чрезвычайно огорчен, что таким образом нарушил = твой ночной покой... Не лучше ли мне отныне отказаться говорить об = этих несчастных кривых?

Н. - Напротив, я хотел бы, чтобы ты объяснил мне, как нужно ими пользоваться в реальных условиях эксплуатации транзисторов. Л. - Что ты подразумеваешь под этим?

=г Н. - Мы снимали эти характеристики, изменяя напряжение Ur, при-12 ложенное между коллектором и эмиттером. И мы делали это при раз- личных значениях тока / базы /в (или, что в принципе одно и то же, при различных значениях напряжения базы Сб). В действительности же наш транзистор ие живет как отшельник-эгоист, изменяя свои напряжения и токи лишь ради собственного удовольствия... Он должен подавать на-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [16] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

0.0035