Анализ схем с транзисторами: схемы, описание, формулы

Хотя практический анализ электронных схем рекомендуется выполнять на ЭВМ, для лучшего уяснения принципов работы схем с транзисторами и для проведения прикидочных расчетов следует ознакомиться с графическим анализом схем, а также с анализом схем на основе простейших эквивалентных схем транзистора.

Графический анализ схем с транзисторами.

При анализе схем с транзисторами графическим способом используется тот же подход, что и при анализе диодных схем. Применяются линии нагрузки. Но теперь для анализа схемы используют две линии нагрузки — для входной и выходной цепей.

Обратимся к рис. 1.71.

Уравнение линии нагрузки для входной цепи имеет следующий вид:

Е_б = i_s · R_б +uбэ

Линия нагрузки для выходной цепи описывается выражением

E_к = i_к · R_к +uкэ

Построим линии нагрузки для входной (рис. 1.72) и выходной (рис. 1.73) цепей. При анализе напряжением часто пренебрегают (если напряжение Е_б достаточно велико).

Вначале по входной характеристике (часто используют характеристику для uкэ = 5В) определяют искомый ток базы i_б, а затем по выходной характеристике, соответствующей этому току, определяют искомый ток коллектора i_к, искомое напряжение между коллектором и эмиттером uкэ и искомое напряжение uRк на резисторе R_к. Найденную точку 0 называют начальной рабочей точкой.

Анализ схем с использованием эквивалентных схем транзистора

Заменим транзистор в схеме на рис. 1.71 эквивалентной схемой. Получим схему, представленную на рис. 1.74 (при этом вместо диода в эквивалентной схеме используется закоротка).

Из схемы на рис. 1.74 следует, что iб=E_s/ (Rб+rб) ,iк=iб·?ст+i?_ко,Uкэ= Е_к -iк·Rк.

Рассмотрим более сложный пример (рис. 1.75).

На схеме, как это принято в электронике, показан только один полюс источника напряжения Е_к. Пусть ?_ст= 99;

rб= 0,5 кОм; r?_к = °°; i?_ко= 0,01 мА. Определим i_б.

Вначале выполним преобразование схемы, используя теорему об эквивалентном генераторе. Получим схему на рис. 1.76. При этом Е_экв = Е_к · (R2/ (R1+R2)) =5 В,Rэкв=R1·R2/ (R1+R2)= 0,5 кОм

Заменим транзистор его эквивалентной схемой и проведем анализ полученной схемы (рис. 1.77).