Исследование усилительных каскадов на полевом транзисторе с управляющим p-n-переходом. Охремчик С.А. - 35 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

i
R
I
R
ВЫХ
Общ.
Выход
ε(t)
i
R
I
Выход
Общ.
i
R
- i
ВЫХ
R
Н
u
ВЫХ
(t)
i
ВЫХ
R
ВЫХ
i
R
а
б
Рис. 16
Под действием источника тока I через выходное сопротивление усили-
теля
R
ВЫХ
на рис. 16а протекает некоторый гармонический ток i
R
(t), кото-
рый создает на выходных клеммах усилителя падение напряжения (ЭДС)
ε(t) = i
R
(t) R
ВЫХ
. (45)
Пусть теперь к выходу усилителя подключена активная нагрузка с до-
статочно малым сопротивлением
R
Н
, которым нельзя пренебречь. Тогда эк-
вивалентная схема выходной цепи усилителя показана на рис. 16 б. Здесь
часть тока
i
R
(t) источника I (выходной ток i
ВЫХ
(t)) ответвляется в нагруз-
ку
R
Н
. Через сопротивление R
ВЫХ
протекает ток i
R
(t) – i
ВЫХ
(t), меньший
тока
i
R
(t). Этот ток создает на сопротивлении R
ВЫХ
падение напряжения
u
ВЫХ
(t) = [i
R
(t) – i
ВЫХ
(t)] R
ВЫХ
= ε(t) – i
ВЫХ
(t) R
ВЫХ
, (46)
которое подводится к выходным клеммам и является выходным.
С другой стороны, ток
i
ВЫХ
(t) протекает через нагрузку R
Н
и связан с вы-
ходным напряжением
u
ВЫХ
(t) по закону Ома :
i
ВЫХ
(t) = u
ВЫХ
(t) / R
Н
. (47)
Подставляя (47) в (46), получаем
u
ВЫХ
(t) = ε(t) – u
ВЫХ
(t) R
ВЫХ
/ R
Н
. (48)
Из (48) находим
R
ВЫХ
= R
Н
[
ε(t)
/
u
ВЫХ
(t)
– 1]. (49)
Здесь сопротивления
R
ВЫХ
и R
Н
считаем чисто активными, поэтому фазо-
вый сдвиг между гармоническими напряжениями
ε(t) и
u
ВЫХ
(t) отсутству-
ет. Тогда из (49) получаем
R
ВЫХ
= R
Н
[
E
m
/
U
mВЫХ
– 1], (50)
где
E
m
и
U
mВЫХ
– амплитуды ЭДС ε(t) и выходного напряжения u
ВЫХ
(t)
усилителя с нагрузкой
R
Н
. Вместо амплитуд E
m
и
U
mВЫХ
в (50) можно ис-
пользовать эффективные значения ЭДС
ε(t) и напряжения u
ВЫХ
(t).
Из (50) следует
метод измерения выходного сопротивления усилителя.
35
            iR        Выход                     iR          iВЫХ   Выход

            I                               I                           uВЫХ(t)
                              ε(t)
                      RВЫХ                                  RВЫХ   RН
                 iR                             iR - iВЫХ

          Общ.                                  Общ.
                      а                                       б
                              Рис. 16
   Под действием источника тока I через выходное сопротивление усили-
теля RВЫХ на рис. 16а протекает некоторый гармонический ток iR(t), кото-
рый создает на выходных клеммах усилителя падение напряжения (ЭДС)
                                     ε(t) = iR(t) RВЫХ.                           (45)
    Пусть теперь к выходу усилителя подключена активная нагрузка с до-
статочно малым сопротивлением RН , которым нельзя пренебречь. Тогда эк-
вивалентная схема выходной цепи усилителя показана на рис. 16 б. Здесь
часть тока iR(t) источника I (выходной ток iВЫХ(t)) ответвляется в нагруз-
ку RН. Через сопротивление RВЫХ протекает ток iR(t) – iВЫХ(t), меньший
тока iR(t). Этот ток создает на сопротивлении RВЫХ падение напряжения
          uВЫХ(t) = [iR(t) – iВЫХ(t)] RВЫХ = ε(t) – iВЫХ(t) RВЫХ,                 (46)
которое подводится к выходным клеммам и является выходным.
С другой стороны, ток iВЫХ(t) протекает через нагрузку RН и связан с вы-
ходным напряжением uВЫХ(t) по закону Ома :
                                iВЫХ(t) = uВЫХ(t) / RН.                           (47)
Подставляя (47) в (46), получаем
                          uВЫХ(t) = ε(t) – uВЫХ(t) RВЫХ / RН.                     (48)
Из (48) находим
                          RВЫХ = RН [ ε(t) / uВЫХ(t) – 1].                        (49)
Здесь сопротивления RВЫХ и RН считаем чисто активными, поэтому фазо-
вый сдвиг между гармоническими напряжениями ε(t) и uВЫХ(t) отсутству-
ет. Тогда из (49) получаем
                           RВЫХ = RН [ Em / UmВЫХ – 1],                           (50)

где Em и UmВЫХ – амплитуды ЭДС ε(t) и выходного напряжения uВЫХ(t)
усилителя с нагрузкой RН. Вместо амплитуд Em и UmВЫХ в (50) можно ис-
пользовать эффективные значения ЭДС ε(t) и напряжения uВЫХ(t).
   Из (50) следует метод измерения выходного сопротивления усилителя.


                                            35

Страницы