Динамическая нагрузка

Термином «динамическая нагрузка»описывают нелинейные элементы с большим сопротивлением переменному току (большим дифференциальным сопротивлением) и малым сопротивлением по постоянному току, используемые вместо резисторов в выходных цепях усилительных элементов. Фактически речь идет об одной из областей применения генераторов тока. Более того, сам термин «динамическая нагрузка» является условным, так как реальной нагрузкой (получателями сигнала) являются другие элементы.

На рис. 2.9 и 2.10, а показаны выходные цепи усилительных каскадов на БТ с линейным резистором R_к и динамической нагрузкой соответственно. Реальная нагрузка (входное сопротивление следующего каскада) обозначена резистором R_н.

Рис. 2.9 Рис. 2.10

Известно, что коэффициент усиления по напряжению возрастает пропорционально увеличению сопротивления нагрузки R_н. Однако, при этом необходимо, чтобы R_к >> R_н, так как в противном случае часть сигнала будет рассеиваться в резисторе R_к. Таким образом, при увеличении R_н необходимо увеличить и R_к, однако, величины, определяющие режим работы по постоянному току I_к(0) и U_к(0) жестко связаны со значениями R_к и E_n, так как U_к(0) = E_n – I_к(0) R_к, и возможности изменения R_к практически отсутствуют.

Естественным выходом из данной ситуации является использование вместо R_к генератора тока (рис. 2.10, а). В этом случае легко выполнить условие R_i >> R_н и независимо от него установить любой требуемый ток I_к(0)» I₀.

Следует отметить, что для получения динамической нагрузки удобно использовать транзисторы с другим типом проводимости (в данном случае р–n–р) и задавать напряжение база-эмиттерV72 относительно шины питания. Применение динамической нагрузки позволяет примерно на порядок увеличить коэффициент усиления по напряжению.