Приложение 2. Модифицированные правила Кирхгофа

 

Правило 1. Выражение для тока j -й ветви, обусловленного источниками ЭДС в схеме, представляет собой дробь

,

знаменателем которой является контурный определитель схемы, а числителем – сумма слагаемых, состоящих из слагаемых контурного определителя, содержащих сомножителем сопротивление j -й ветви и взятых без этого сопротивления, умноженных на соответствующую суммарную ЭДС контура, созданного в схеме при удалении оставшихся сопротивлений в указанных слагаемых контурного определителя; ЭДС ветвей записываются в суммарную ЭДС со знаком плюс, если их направление совпадает с направлением тока j -й ветви, и со знаком минус – в противном случае.

Правило 2. Выражение для потенциала j -го узла, обусловленного источниками ЭДС в ветвях схемы, представляет собой дробь

знаменателем которой является контурный определитель схемы, а числителем – сумма слагаемых, состоящих из слагаемых контурного определителя, не содержащих сомножителями сопротивления указанных ветвей, умноженных на соответствующую суммарную ЭДС пути от j -го узла к базисному узлу, созданного в схеме при удалении сопротивлений, входящих сомножителями в указанные слагаемые контурного определителя; ЭДС ветвей записываются в суммарную ЭДС со знаком плюс, если они направлены к j -му узлу, и со знаком минус – в противном случае.

Правило 3. Выражение для потенциала j -го узла, обусловленного источниками ЭДС в ветвях схемы, записывается в виде дроби

,

знаменателем которой является узловой определитель схемы, а числителем – сумма произведений слагаемых узлового определителя, содержащих сомножителями проводимости указанных ветвей,на соответствующую суммарную ЭДС пути от j -го узла к базисному узлу, созданного в схеме проводимостями, которые входят сомножителями в указанные слагаемые узлового определителя; ЭДС ветвей пути записываются в суммарную ЭДС со знаком плюс, если они направлены к j -му узлу.

Правило 4. Выражение для тока j -й ветви, обусловленного ЭДС в ветвях схемы, записывается в виде дроби

,

знаменателем которой является узловой определитель схемы, а числителем – проводимость j -й ветви, умноженная на сумму произведений слагаемых узлового определителя, содержащих проводимости указанных ветвей и не содержащих сомножителем проводимость j- й ветви, на соответствующую суммарную ЭДС ветвей контура, замыкающегося в схеме через проводимость j -й ветви и проводимости, входящие сомножителями в указанные слагаемые узлового определителя; ЭДС ветвей записываются в суммарную ЭДС со знаком плюс, если их направление совпадает с направлением тока j -й ветви.

Правило 5. Выражение для потенциала j -го узла, обусловленного источниками тока, подключенными параллельно ветвям схемы, записывается в виде дроби

,

знаменателем которой является узловой определитель схемы, а числителем – сумма выражений, полученных из слагаемых узлового определителя, содержащих сомножителями проводимости указанных ветвей, путем замены этих проводимостей соответствующими источниками тока, при этом поочередно заменяются те проводимости, которые создают путь от j -го узла к базисному узлу схемы; источники тока записываются со знаком плюс, если они направлены к j -му узлу.

Правило 6. Выражение для потенциала j -го узла, обусловленного источниками тока, подключенными параллельно соответствующим сопротивлениям z_r, z_s,…, z_q ветвей схемы, представляет собой дробь

,

знаменателем которой является контурный определитель схемы, а числителем – сумма слагаемых, представляющих собой слагаемые контурного определителя, не содержащие одновременно сомножителями указанные сопротивления, умноженные на сумму, состоящую из произведений источников тока на соответствующие им сопротивления, которые входят в путь от j -го узла к базисному узлу, созданный в схеме при удалении сопротивлений, являющихся сомножителями в указанных слагаемых контурного определителя; источники тока записываются в сумму со знаком плюс, если они направлены к j -му узлу, и со знаком минус – в противном случае.

Правило 7. Выражение для тока j -й ветви, обусловленного источниками тока, подключенными параллельно ветвям схемы, записывается в виде дроби

,

знаменателем которой является контурный определитель схемы, а числителем – сумма слагаемых, состоящих из слагаемых контурного определителя, содержащих сомножителем хотя бы одно из указанных сопротивлений, но не содержащих сомножителем сопротивление j -й ветви, умноженных на сумму токов, замыкающихся через j -ю ветвь по контурам, созданным в схеме при удалении сопротивлений, входящих сомножителями в указанные слагаемые контурного определителя; источники тока записываются в сумму токов со знаком плюс, если их направление совпадает с направлением тока j -й ветви, и со знаком минус – в противном случае.

Правило 8. Выражение для тока j -й ветви, обусловленного источниками тока, подключенными параллельно проводимостям ветвей схемы, записывается в виде дроби

,

знаменателем которой является узловой определитель схемы, а числителем – сумма слагаемых, состоящая из произведений слагаемых узлового определителя, содержащих сомножителем проводимость j -й ветви и проводимости указанных ветвей, на соответствующую сумму токов, замыкающихся в схеме по контурам через проводимость j -й ветви, и проводимости, входящие сомножителями в указанные слагаемые узлового определителя; источники тока записываются в сумму токов со знаком плюс, если их направление совпадает с направлением тока j -й ветви.

Примечание: жирным шрифтом выделены ключевые слова.

Приложение 3. Вопросы для защиты

1. С чем связано ограничение расчетной полосы пропускания усилителя на уровне 0,707 от максимального уровня АЧХ?

2. Нарисуйте три способа включения транзистора по переменному току – с ОЭ, с ОБ и с ОК.

3. Нарисуйте эквивалентную схему замещения транзистора с ОЭ и объясните назначение элементов

4. Объясните назначение элементов в каскаде с ОЭ.

5. Нарисуйте каскад с ОЭ и покажите контура постоянных токов.

6. Нарисуйте каскад с ОЭ и покажите контура переменных токов.

7. Объясните, почему в каскаде с ОЭ фаза выходного сигнала отличатся на 180 градусов от входного?

8. Докажите, что каскад с ОК имеет коэффициент усиления по напряжению меньше единицы.

9. Нарисуйте схему замещения каскада с ОЭ и объясните переход к ней от принципиальной электрической схемы.

10. Поясните механизм температурной стабилизации рабочей точки (Р.Т.) на линии нагрузки при повышении температуры окружающей среды.

11. Почему для неискаженного сигнала Р.Т. выбирается на середине линии нагрузки?

12. В какую сторону сместится Р.Т. если увеличить сопротивление R ₁ схеме на рис. 5?

13. Как изменится наклон линии нагрузки при увеличении сопротивления R_k в цепи коллектора на рис.5?

14. Как определить коэффициент усиления по напряжению в каскаде с ОЭ, исходя из схемы замещения каскада?

15. Какие элементы в каскаде с ОЭ понижают усиление на низких частотах?

16. Какие параметры транзистора понижают усиление на высоких частотах?

17. Поясните физический смысл коэффициента частотных искажений .

18. Как рассчитывается сопротивление резистора R ₁ схеме на рис. 5?

19. Как рассчитывается сопротивление резистора R ₂ схеме на рис. 5?

20. Как рассчитывается емкость конденсатора C ₁ схеме на рис. 5?

21. Как рассчитывается входное сопротивление транзистора с ОЭ?

22. Поясните механизм действия отрицательной обратной связи в каскаде с общим коллектором (ОК).

23. Как найти ток ветви, обусловленный источниками ЭДС, исходя из контурного определителя схемы по правилу 1 (прил. 2)?

24. Как найти ток ветви, обусловленный источниками тока, исходя из контурного определителя схемы по правилу 7 (прил. 2)?