Построение диаграммы работы усилителя

1. Для выбранного транзистора снимаем входную вольтамперную характеристику (ВАХ) I _б = f (U _бэ) и выбираем на ней значение минимального тока базы I _бmin, отсекая наиболее нелинейный участок входной ВАХ, как показано на рис. 3.3. Как правило, минимальное значение тока базы I _{б min} соответствует, указанному на нижней выходной ВАХ.

2. На входной характеристике находим точку с координатами (U _{бэ min}, I _{б min}). Для этого значение I _{б min}проецируем на входную ВАХ, находим точку 1, а затем точку 1 проецируем на ось напряжения U _бэ и находим значение U _{бэ min}, как показано на рис. 3.3.

3. Затем на входной ВАХ находим рабочую точку с координатами (U _0бэ, I _0б), рассчитав напряжение база-эмиттер по формуле

U _0бэ = U _{бэ min}+ U_{m вх}

и определив по входной характеристике соответствующее значение тока базы I _0б.

4. Далее на входной характеристике находим точку 2 с координатами (U _{бэ max}, I _{б max}), рассчитав максимальное напряжение база-эмиттер в точке 2 по формуле

U _{бэ max} = U _{бэ min} + 2 U_{m вх}

и определив по входной характеристике соответствующее значение тока базы I _{б max}.

5. На эпюре напряжения U _вх(t) вокруг напряжения покоя U _0бэ размещаем синусоиду без искажений с заданной амплитудой U_{m вх}.

6. Вычерчиваем выходные вольтамперные характеристики для токов базы I _бmin, І _0б и І _{б max}, значения которых обозначены на входной ВАХ соответственно в точках 1, РТ, 2 (рис. 3.3).

7. На выходных характеристиках находим точку 3 линии нагрузки. Для этого выбираем значение напряжения U _{кэ min} и проецируем его на выходную характеристику для тока базы І _{б max}.

напряжение U _{кэ min}должно отсекать наиболее нелинейный участоквыходных ВАХ транзистора. Поэтому значение напряжения U _{кэ min} следует выбирать таким, чтобы точка 3 была бы как можно ближе к оси ординат I _к, но правее точки перегиба характеристики для тока І _{б max}, т.е. на возможно линейном участке выходной характеристики.

8. На выходных характеристиках находим точку 4 линии нагрузки, проецируя максимальное напряжение U _{кэ max}= U _{кэ min} + 2 U_{т вых} на выходную характеристику для тока базы І _{б min}.

9. Через точки 3 и 4 проводим линию нагрузки до пересечения с осями координат U _кэ и I _к.Обозначаем рабочую точку РТ, которая находится на пересечении ВАХ, соответствующей току базы I _0б, и нагрузочной прямой. Проецируя рабочую точку РТ на ось напряжения U _кэ (ось абсцисс), находим напряжение U _0кэ.

10. Проецируя точки 3, РТ, 4 на ось тока I _к (ось ординат), находим значения соответствующих токов: I _{к max}, I _0к, I _кmin.

11. В пределах минимальных и максимальных значений тока коллектора и напряжения коллектор-эмиттер размещаем их эпюры, как показано на рис. 3.3. Из-за нелинейности входной и выходной вольтамперных характеристик транзистора, форма выходного сигнала отличается от гармонического. Это свидетельствует о наличии в усилителе нелинейных искажений.