LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONIKI

TEMAT: WPŁYW PUNKTU PRACY NA PRACĘ WZMACNIACZA.

W stanie nasycenia tranzystora napięcie U_CE przyjmuje wartość U_CEsat ≈ 0,2 V, a pozostała część napięcia zasilającego Ec odkłada się na rezystancji kolektora Rc. W stanie zatkania, gdy rezystancja tranzystora osiąga wielką wartość, prawie całe napięcie zasilania występuje na tranzystorze. Jedynie nieznaczny prąd wsteczny, płynący przez Rc, wywołuje na nim pomijalny spadek napięcia. Tak więc napięcie na kolektorze w stanie zatkania tranzystora stanowi różnicę między napięciem zasilania i spadkiem napięcia na Rc wywołanym prądem wstecznym kolektora. Zachowanie się obwodu wyjściowego stopnia tranzystorowego można przedstawić graficznie na charakterystyce Ic=f(U_CE) - opisuje ona zmiany prądu kolektora w funkcji napięcia panującego na zaciskach wyjściowych tzn. między emiterem a kolektorem, przy I_B = const. Analogiczna charakterystyka prądowo - napięciowa drugiego elementu obwodu wyjściowego - rezystora Rc - to prosta obciążenia.

W celu określenia wartości napięcia na obu elementach połączonych szeregowo, należy wyznaczyć punkt przecięcia się obu charakterystyk. Współrzędne tego punktu to wartość prądu w obwodzie i spadek napięcia na tranzystorze U_CE. Położenie prostej obciążenia nie ulega zmianie (chyba, że regulujemy Rc). Doprowadzenie napięcia zmiennego do wejścia powoduje, że prąd bazy tranzystora zmienia się zgodnie z charakterem zmian sygnału sterującego. Tak więc, w zależności od stopnia chwilowego wysterowania tranzystora punkt przecięcia się charakterystyki wyjściowej z prostą obciążenia będzie się przesuwał wzdłuż prostej od stanu zatkania do stanu nasycenia. Oznacza to zmianę wartości chwilowej

napięcia U_CE i I_C. Jeżeli wzmocnienie prądowe układu to h_21E, I_C będzie h_21E razy większy od I_B, napięcie wyjściowe U_CE będzie Ku razy większe od napięcia sterującego. O wielkości wzmocnienia prądowego układu decyduje wzmocnienie prądowe tranzystora h_21E, a wzmocnienie napięciowe zależy nie tylko od parametrów tranzystora, ale także od nachylenia prostej obciążenia, czyli od rezystancji Rc.

Stały prąd bazy I_B0 wywoła przepływ stałego prądu kolektora. Zmiany prądu bazy wywołują zmiany prądu Ic i spadku napięcia na Rc. Na wyjściu tranzystora pojawi się wzmocnione napięcie wejściowe, będące różnicą pomiędzy napięciem zasilania, a napięciem na Rc. Im większy spadek na Rc tym napięcie wzmocnione wyjściowe będzie mniejsze.

Wzmocnienie prądowe jest zależne od rezystancji kolektora:

Wzmocnienie napięciowe wzmacniacza:

A więc wraz ze wzrostem rezystancji Rc maleje wzmocnienie wzmacniacza, oraz zmienia się jego pasmo przenoszenia, natomiast punkt pracy nie wpływa na częstotliwość rezonansową.

---