Расчет входной цепи генератора на полевом транзисторе с

В качестве исследуемых параметров режима будем рассматривать

- токи коллектора и управляющего электрода – IК1, IК0;

- напряжение на коллекторе – UК;

- колебательную мощность – Р1;

- потребляемую мощность – Р0;

- мощность тепловых потерь на коллекторе – РК;

- электронный к.п.д. – η.

Рассмотрим зависимость динамических характеристик коллекторного тока от сопротивления нагрузки в поле идеализированных статических характеристик АЭ (рисунок 3.24)

Рис. 3.24 – Динамические характеристики коллекторного тока

Поскольку θ = , Еу = и статическая характеристика для Еу совпадает с горизонтальной осью координат. Поэтому все динамические характеристики будут исходить из точки соответствующей ЕК.

При RК = 0, UК = IК1 · RК - также равно 0 и вторая точка динамической характеристики, определяемая координатами ляжет на вертикальной прямой, проходящей через ЕК.

По мере увеличения RК, соответственно растет и UК и динамическая характеристика смещается влево по статической характеристике еумакс в положение 3, 4, 5. При этом импульс коллекторного тока не меняется по величине, а режим генератора остается недонапряженным (т.к. импульс тока сохраняет косинусоидальную форму). Характеристика (5) очевидно соответствует критическому режиму (RК = RККР). Дальнейшее увеличение RК и UК переводит генератор в перенапряженный и сильно перенапряженный режим.

На основании анализа полученных динамических характеристик и импульсов коллекторного тока можно построить искомые нагрузочные характеристики

Рис. 3.25 – Нагрузочные характеристики генератора

Токи IК1, IК0 – определяются площадью импульса коллекторного тока и в области ННР неизменны. В ПНР, вследствие появления провала в импульсе, токи с ростом RК заметно падают. Коллекторное напряжение

UК = IК1 · RК в области ННР растет пропорционально RК поскольку ток IК1 не меняется. В ПНР рост сопротивления нагрузки компенсируется падением тока IК1. В результате UК остается практически постоянным.

Колебательная мощность определяется выражением Р1 = 0,5 · IК1 · UК в ННР растет подобно UК, а в ПНР - падает пропорционально IК1, достигая максимума в критическом режиме.

Потребляемая мощность Р0 = IК0 · ЕК повторяет зависимость IК0, т.к. напряжение питания ЕК не зависит от сопротивления нагрузки.

Мощность тепловых потерь на коллекторе определяется как разность РК = Р0-Р1.

Электронный к.п.д. генератора растет пропорционально Р1 в ННР и остается практически неизменным в ПНР, т.к. в этой области

характер изменения Р1 и Р0 одинаков.

Заметим, что полученные зависимости соответствуют идеализированным характеристикам АЭ при D = 0. Поскольку у реальных приборов

D 0, токи коллектора меняются и в области ННР (см. пунктирные линии). Анализируя полученные зависимости можно сделать следующие

выводы:

- В ННР генератор ведет себя как эквивалентный генератор тока с большим внутренним сопротивлением.

- В ПНР генератор переходит в режим генератора напряжения с малым внутренним сопротивлением.

- Максимальную мощность Р1 генератор отдает в критическом режиме. По этой причине в большинстве случаев применения генератора с внешним возбуждением значительное отступление от критического режима не рекомендуется.

- Наибольшая мощность тепловых потерь имеет место в режиме короткого замыкания (RК =0) и в области ННР.