Основы радиоэлектроники и связи

8. Прохождение детерминированных сигналов через активные линейные цепи : 8.4. Резонансный усилительный каскад

8.4.2 Выбор рабочей точки и графический анализ

В отличие от аналогичного резистивного каскада режим работы транзистора по постоянному и переменному токам здесь определяется различными сопротивлениями в выходной цепи. Режим постоянного тока (рабочая точка) определяются сопротивлением и сопротивлением контура по постоянному току, т.е. сопротивлением r_к . Линия нагрузки по постоянному току (ЛН₌) определяется выражением

.

На рис.2 показано построение ЛН₌ на выходные ВАХ транзистора. Пунктиром показана линия нагрузки для резистивного каскада с сопротивлением в коллекторной цепи, равным . Обычно r_к достаточно мало, по крайней мере r_к<<R_к . Поэтому ЛН₌ для резонансного каскада в данной области ВАХ идет почти вертикально.

Рис. 2

Если сопротивление контура на резонансной частоте выбрать равным , то рабочую точку транзистора в резонансном каскаде можно выбрать так:

, .

Для переменных токов и напряжений мгновенные значения на частоте сигнала, равной резонансной частоте контура, будут связаны соотношением

u_кэ,~ = - i_к,~·Z(w _p),

определяющим линию нагрузки ЛН_~ на заданной частоте. На рис.2 ЛН_~ проходит через рабочую точку. Ее наклон определяется величиной сопротивления контура на частоте входного сигнала. Ясно, что на резонансной частоте отклонение от вертикали ЛН_~ будет максимальным, т.к. сопротивление контура на резонансной частоте самое большое. Если частота сигнала будет изменяться вправо или влево от резонансной, то в соответствии с изменением частоты модуль сопротивления контура будет уменьшаться:

,

ЛН_~ будет поворачиваться вокруг рабочей точки, в пределе ( w = 0 и w = ) совмещаясь с ЛН₌. Таким образом, при изменении частоты сигнала амплитуда выходного сигнала уменьшается от максимальной на резонансной частоте до нуля.

Для ориентировочного определения коэффициента передачи каскада на резонансной частоте, можно использовать ДПХ, построенную для

.

В резонансном каскаде амплитуда выходного напряжения может достигать величины , в то время, как в резистивном каскаде /2.

© Андреевская Т.М., РЭ, МГИЭМ, 2004