Букет из прямых

Л. — Вот несколько нагрузочных прямых для больших или меньших нагрузок (рис. 52). При нагрузке 1000 ом мощности меньше, так как мы располагаем меньшими амплитудами изменений токов как на входе (тока базы), так и на выходе (тока коллектора). Нагрузки меньше 275 ом увеличивают амплитуды и мощности, но, используя такие нагрузки, мы попадаем в запрещенную область мощностей выше .

Н. — Так вот почему ты, великий хитрец, избрал эту величину 275 ом, которая позволяет получить нагрузочную кривую в виде касательной к гиперболе, обозначающей предельную допустимую мощность... Минутку, я вижу, что ты даже провел нагрузочную кривую для .

Л. — Да, Незнайкин, эта строго вертикальная прямая линия — единственная среди наших нагрузочных прямых, описывающая статический режим транзистора. Разве при отсутствии сопротивления нагрузки напряжение на коллекторе не остается постоянным и неизменным?

Н. — Это очевидно. Но разве некогда не изучали мы с тобой другие сопротивления нагрузки, кроме банального омического сопротивления? У меня еще осталось в голове это симпатичное семейство реактивных сопротивлений, с которыми мы тогда познакомились: индуктивности, колебательные контуры (рис. ).

Л. — Ты хорошо сделал, что напомнил мне о них.

Разумеется, что при расчете такого рода цепей часто не учитывают омического сопротивления катушек постоянному току. В этих условиях рабочая точка коллектора совпадает с напряжением источника питания . Тогда без риска изменить полярность коллектора можно развивать на реактивных сопротивлениях напряжения, амплитуда которых достигает величины . При этом точка А (где обычная нагрузочная прямая пересекает горизонтальную ось ) может соответствовать удвоенной величине напряжения батареи . Так, если оно равно 9 в, то точка А будет находиться при напряжении 18 в.

Н. — Подводя итоги, следует сказать, что для проведения нагрузочной прямой я ставлю точку А, откладывая на горизонтальной оси величину , если в цепь коллектора непосредственно включено омическое нагрузочное сопротивление , или , если в качестве нагрузки выступает эквивалентное сопротивление цепей, содержащих реактивности и обладающих малым сопротивлением постоянному току (колебательный контур, трансформатор). Соответственно точку Б я ставлю на вертикальной оси, откладывая в зависимости от характера сопротивления нагрузки (рис. 54).

Л. — Ты исключительно точно сформулировал правило, и я надеюсь, что ты сам без малейшего труда сумеешь провести нагрузочные прямые и, пользуясь ими, сможешь получить кучу интересных данных. Например, нет ничего проще, исходя из имеющихся сведений, вычертить кривую, показывающую, как изменяется ток коллектора в зависимости от напряжения на базе .

Рис. 52. Нагрузочные прямые для различных сопротивлений . Чем меньше сопротивление нагрузки, тем больше наклон линии нагрузки. При линия нагрузки поднимается вертикально.

Рис. 53. В качестве нагрузки может использоваться не только омическое сопротивление. На этом рисунке нагрузкой служит колебательный контур LC, настроенный на частоту сигнала.

Рис. 54. Общее правило для определения нагрузочных прямых. В скобках указаны значения для случаев, когда сопротивление цепи нагрузки постоянному току значительно меньше ее эквивалентного сопротивления для переменного тока.

Рис. 55. Эта характеристика, показывающая зависимость тока коллектора от напряжения базы при наличии сопротивления нагрузки, построена на основании выходных характеристик и нагрузочной прямой, изображенных на рис. 50.

Для этого достаточно сиять по нагрузочной прямой значения для всех точек, где она пересекает характеристики, соответствующие различным значениям , и перенести их на график. Ты увидишь, что в этом случае мы получим прямую (рис. 55). Это показывает, что изменения крутизны невелики, когда мы имеем дело с большими значениями коллекторного тока, т. е. усиление транзистора имеет достаточно линейный характер.

Н. — Я отмечаю» что в данном случае крутизна равна .

Л. — Да, это динамическая крутизна. С такой же легкостью ты можешь вычертить график, показывающий изменения тока в зависимости от тока