282 283 (4)

Przyjmiemy prąd polaryzacji bazy równy 0,8 mA; wówczas przy napięciu kolcktor-emiter równym 5V prąd spoczynkowy kolektora będzie w przybliżeniu równy 12 mA (rys. 6-13a. punkt A), W celu pełnego wykorzystania tranzystora zarówno prądowego jak i napięciowego, poprowadzimy prostą obciążenia dla prądu zmiennego przez punkt spoczynkowy A w taki sposób; jak to zostało pokazane na rysunku 6-13a; przedłużając prostą obciążenia do przecięcia z osiami współrzędnych i dzieląc przez siebie odcinane na osiach odcinki, znajdziemy, że prosta obciążenia odpowiada oporności obciążenia obwodu kolektora dla prądu zmiennego, wynoszącej:

^Rc

_E _    10

1 ~ 24-lO"’

418 a

Przy pełnym prądowym wykorzystaniu tranzystora maksymalna wartość prądu kolektora wyniesie 23 mA, zaś wartość minimalna będzie bliska zeru; oddawana przy tym przez tranzystor moc wyniesie:

P_ = 0,125(;_Cm„-J_Cmin)^!R_c. = 0,125(23 • 10-»-0)³ • 418 = 0,0276 W (

Jak widać, moc ta nieznacznie jest większa od mocy żądanej.

Przeniesiemy punkty przecięcia prostej obciążenia ze statycznymi charakterystykami wyjściowymi na charakterystykę wejściową (rys. 6-13b, punkty 1-7); w celu uzyskania przejściowej charakterystyki roboczej określimy dla każdego punktu z rysunku 6-13a i b wartości prądów i napięć t_c, i a i u_a, zapisując wyniki w tablicy 6.1; w tablicy tej zapiszemy również poszczególne wartości siły elektromotorycznej sygnału, obliczone dla każdego punktu przy = 700 fi według wzoru (4.24).

Tablica 6.1

Obliczany parametr	Kolejny numer punktu
	1	2	3	4	5	6	7
Prąd rc [mA]	0	5	9,5	13,7	17,5	20,5	23
Prąd i, [mA]	0	0,3	0,6	0,9		1,5	1,8
Napięcie u, [mV]	0,1	0,21	0,26	0,29	0,32	0,34	0,355
«j = u, + i„Rj [V]	0,1	0,42	0,68	0,92	1,16	1,39	1,615

Na rysunku 6-14 przedstawiono charakterystykę roboczą sprz. zwr. wykreśloną na podstawie danych zawartych w tablicy 6.1, dzieląc rzut tej charakterystyki na oś odciętych na cztery części, z których każdy odpowiada 0,5 Uj,„ i oznaczając te odcinki na charakterystyce, zrzutujemy te punkty na oś rzędnych. Granice zrzutowanych na oś rzędnych odcinków wyrażają wartości prądów kolektora, jakie są niezbędne do obliczenia współczynnika zawartości harmonicznych stopnia na podstawie metody pięciu rzędnych; wartości tych prądów będą następujące: I_mtx = 23 mA; 7, = “= 18,5 mA; 7, = 12,5 mA; 7. = 6 mA i 7_mj_n ⁼ 0mA. Korzystając ze wzorów

I.r

12 mA

{4.21) otrzymamy, że wartości amplitudowe składowych harmonicznych prądu kolektora i jego wartość średnia będą równe:

23-0 + 18.5-6

11,83 mA

hnax + linin 21₀    23+0—2* 12,5

4    4

_ 23-0-2(18,5-6) 6 6

= —0,5 mA

—0,33 mA

Jm«+X_min-4 (I, +/,)+ 6J„    23 + 0 -4 (18,5 + 6)+6 • 12,5

12

łma% + Xmin +2«, + X_ł) 6

12

23+0+2(18,5+6)

Korzystając ze wzoru (2.31), obliczamy wartość współczynnika zawartości harmonicznych:

|^(-0,5)^s+(-0,33)^ł+0^t

0,051 = 5,l*/o

hm    H.83

Jak widać, uzyskana wartość jest dopuszczalna ze względu na założenia zadania.

Jak wynika z rodziny charakterystyk wyjściowych (rys. 6-13), za największą amplitudę prądu wejściowego sygnału, jaką powinien oddawać stopień poprzedni w obwód bazy stopnia obliczanego, należałoby przyjmować (iflmas-iflinln) :2    (1,8 - 0): 2 = 0.9 mA. Jednakże nie jest to słuszne,

ponieważ w katalogach podawane są charakterystyki tranzystorów z parametrami średnimi, a nie najgorszymi. Dlatego też określanie wejściowego prądu sygnału powinno być dokonywane poprzez wielkość /?min, na podstawie wyrażenia:

X»yjm    «C mi. min^ 23 — 0

^lvnlm ‘

2-12

, 0,96 mA

‘'min    rmin

Taką amplitudę prądu sygnału bez trudu zapewni stopień wzmocnienia wstępnego na tranzystorze typu PI3.

Średnia wartość za okres najmniejszej oporności wejściowej tranzystora będzie równa:

^łłmax

2/,

wejm

0,355—0,1

------—r = 133 Q

2*0,96* 10“*

Przy tym moc wejściowa sygnału i współczynnik wzmocnienia mocy obliczanego stopnia będą równe:

1- R i «= 0,5 (0,96 * 10^-1)* • 133 = 61,2 * 1(T* W

u-c/m

___.    9n.in-»

wej

0,5 JJ,

P_wyl _ 20 *10-°

~pZI~ io-*

■ 327

283