Статические характеристики транзистора

Перед началом расчёта усилителя по постоянному току необходимо иметь входную и выходные характеристики для выбранного транзистора по справочнику, либо определить их моделированием.

Расчёт выполним для работы транзистора в классе А, в этом случае форма сигнала на выходе повторяет форму сигнала на входе.

Надо определить начальные токи и напряжения покоя транзистора для заданных условий работы (напряжения питания, сопротивления нагрузки и выбранного эмиттерного сопротивления) для использования в дальнейших расчетах схемы по постоянному току.

Рисунок 2.2.1.1 Окно DC Sweep с параметрами для получения передаточной характеристики

Составим схему для снятия переходной характеристики и введем исходные данные для каждого элемента схемы в соответствии с заданием. При этом напряжение включаемого источника питания в базовую цепь выбираем равным 3В, имея ввиду, что это предельное напряжение до которого его можно изменять, начиная от нуля. В программе расчета, для получения передаточной характеристики по точкам, воспользуемся встроенной функцией построения графиков, которую можно запустить следующим образом: Analysis DC sweep. В открывшемся окне вводим необходимые параметры: источник, напряжение которого изменяется; пределы изменения напряжения; шаг изменения напряжения; узел, в котором снимается напряжение (см. рисунок 2.2.1.1).

По полученному графику определяем напряжение базы покоя U_БП, для этого принимаем напряжение U_к равным половине E_П/2 =6В. При этом U_БП=1.519В (см. рисунок 2.2.1.3).

Полученное значение U_БП задаем для источника V₂ и определяем значение напряжения база–эмиттер покоя U_БЭП, тока базы покоя I_БП и ток коллектора покоя Iкп, которые покажут измерительные приборы, включенные в схему (см. рисунок 2.2.1.2).

Рисунок 2.2.1.3 Передаточная характеристика и определение напряжения U_БП

Рисунок 2.2.1.2 Схема для снятия передаточной характеристики и определения U_БЭП; I_БП

Соберем схему, показанную на рисунке 2.2.1.4 для снятия выходной характеристики (при постоянном токе базы). Снова воспользуемся встроенной функцией построения графиков, которую можно запустить следующим образом: Analysis DC sweep.В открывшемся окне введем необходимые параметры для получения семейства выходных характеристик.

Рисунок 2.2.1.5 Окно DC Sweep с параметрами для получения выходной характеристики

Рисунок 2.2.1.4 Схема для снятия семейства выходных характеристик транзистора

Рисунок 2.2.1.6 Семейство выходных характеристик транзистора

Входная характеристика – это зависимость тока базы I_Б от напряжения Uбэ при I_k=const. Она снимается аналогично остальным характеристикам с помощью DC sweep Схема для ее снятия и ее график показаны на рисунках 2.2.1.7 и 2.2.1.9соответственно.