Определение положения точки покоя

Положение точки покоя на выходной характеристике транзистора выбирается с учетом необходимого зазора между рабочей точкой при ее максимальном удалении от точки покоя и границей рабочей области, как показано на рис.5. Такой зазор достигается, когда

- ток коллектора в точке А I _КА удовлетворяет условию:

> 0,05; (4)

- напряжение коллектор-эмиттер в точке А U _кэА не менее чем в 1,5-2 раза превышает напряжение коллектор-эмиттер U _кэн при котором в транзисторе при коллекторном токе I _КА наступает режим насыщения;

- напряжение коллектора в точке В U _кэВ удовлетворяет условию:

> 0,05; (5)

- ток коллектора в точке В в 1,5-2 раза превышает величину тока на вольт-амперной характеристике для I _Б = 0 при U _кэВ.

Кроме того, нагрузочная линия по переменному току должна быть удалена от гиперболы Р _кmax.

Рис.5. К определению положения точки покоя

Точка покоя находится на середине прямой, соединяющей точки А и В. Расстояние этих точек от точки покоя определяет амплитуды переменных составляющих напряжения коллектор-эмиттер U _кэm и коллекторного тока I _кm, которые, в свою очередь, связаны с величиной мощности на выходе каскада соотношениями:

U _{кэ m} = , (6)

Р _вых = 0,5 I _кm U _{кэ m} . (7)

Как следует из соотношения (7), для получения большего уровня выходной мощности необходимо, чтобы R _к >> R _н.

По положению точки покоя на выходной характеристике транзистора определяются значения постоянных составляющих коллекторного тока I _КП и напряжения коллектор-эмиттер U _кэП (см. рис.4 и 5). По вольт-амперной характеристике, проходящей через точку покоя, определяется постоянная составляющая базового тока I _БП. Постоянная составляющая напряжения база-эмиттер U _БэП определяется по величине тока I _БП с использованием входной вольт-амперной характеристики, снятой при напряжении U _кэ и отличной от нуля (см. рис.3).

Из проведенного рассмотрения следует, что задаваемые значения параметров усилительного каскада могут быть реализованы при использовании выбранного типа транзистора, если прямоугольный треугольник, катеты которого равны соответственно 2I _кm и 2U _кэm, вписываются в рабочую область на выходной характеристике при оговоренных выше условиях. Такой треугольник с вершинами А, В и С показан на рис.5.