Большая техническая энциклопедия
2 3 6
A N P Q R S U
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ВА ВВ ВЕ ВЗ ВИ ВК ВЛ ВН ВО ВП ВР ВС ВТ ВУ ВХ ВЫ ВЮ ВЯ

Выходная емкость - транзистор

 
Выходная емкость транзистора не превышает сотен пикофарад, и ее сопротивление даже на верхних частотах диапазона в десятки и сотни раз больше активного сопротивления нагрузки. Кроме того, сопротивление нагрузки нельзя считать, чисто активным, так как и телефоны, и головки громкоговорителей имеют индуктивную составляющую сопротивления.
Вследствие меньшей выходной емкости транзистора в схеме с ОБ ( СКС К) и более высокой предельной частоты ( fafp) включение транзистора по схеме с ОБ имеет преимущество при усиле - 4.18 нии высоких частот.
Однако из-за шунтирующего действия выходной емкости транзистора и низкого полного сопротивления входной цепи следующей усилительной ступени возможности значительного увеличения сопротивления нагрузки ограничены.
Схема стабилизатора напряжения питания каскадов смесителя и гетеродина ( о и его характеристики ( б, в. В такт с изменениями напряжения питания меняется выходная емкость транзистора, а следовательно, и частота сигнала гетеродина. У приемников, имеющих такой дефект, при увеличении громкости принимаемой передачи происходит уход частоты гетеродина. Во время же пауз в передаче или при малой громкости настройка на принимаемую радиостанцию восстанавливается. Для устранения этих недостатков в приемниках Спидола, ВЭФ-Спидола-Ш и других применен стабилизатор напряжения питания транзисторов смесителя и гетеродина.
СМ СВХ сл, где Свых - выходная емкость транзистора рассматриваемого каскада; См - монтажная емкость; Свх сл - входная емкость следующего каскада. Наибольший вклад в С3 вносит емкость Свх сл. Эта емкость определяется выражением Ст сл С6э СкЯи, где С6э / ( 2nfpR63) - емкость перехода база - эмиттер; Ск - емкость коллекторного перехода; Ни - коэффициент усиления по напряжению следующего каскада.
Зависимости а0, ат.| Зависимости А,. Если задана емкость d, в которую входит выходная емкость транзистора, паразитная емкость схемы, то появятся ограничения на максимальную рабочую частоту ключевого генератора.
Схема широкополосного усилительного каскада с низкочастотной коррекцией.,. Включение второй корректирующей катушки L2 позволяет уменьшить влияние выходной емкости транзистора на частотную характеристику в области верхних частот и повысить коэффициент усиления каскада на 20 - 40 % по сравнению со схемой с простой коллекторной коррекцией.
Поскольку время установления фронта импульса определяется в основном выходной емкостью транзистора, импульсные усилители выполняются на высокочастотных биполярных и полевых транзисторах.
ЭЛТ представляет собой емкостную нагрузку, которая совместно с выходной емкостью транзистора и емкостью монтажа ограничивает сопротивление активной нагрузки выходного каскада допустимыми искажениями на высоких частотах. Для правильного расчета выходного каскада следует учесть, что емхостная нагрузка, создаваемая ЭЛТ, состоит из емкости между каждой из вертикально отклоняющих пластин и остальными электродами Сцл и взаимной емкости между этими пластинами Свз. Это объясняется тем, что напряжение на отклоняющих пластинах изменяется в противоположных направлениях, емкость заряжается до удвоенного напряжения одного плеча и, следовательно, потребляет от выходного транзистора удвоенный зарядный ток.
Упрощенные схемы коллекторной цепи транзисторного. На рис. 1.6 пунктиром показана емкость С, в которую входят выходная емкость транзистора и паразитная емкость схемы. Емкость С шунтирует нагрузку генератора.
Необходимо предварительно задаться собственной частотой а контура в цепи коллектора, образованного выходной емкостью транзистора и индуктивностью катушки связи.

Нагрузкой каскада является одиночный контур 12 6, образованный индуктивностью 11.13, выходной емкостью транзистора 1VT6 и емкостью конденсаторов 1С47, 1С41, IC49 на входе второго каскада.
Схемы замещения преобразователя с емкостным фильтром для интервалов импульса ( а и паузы ( б. Между каждым выключением транзистора и включением соседнего должна быть небольшая пауза для перезаряда выходных емкостей транзисторов и получения ПНН. Принимаем обычные допущения об идеальности элементов и пренебрегаем пульсациями напряжения на конденсаторе С с первичной стороны. Индуктивность рассеяния Ls принимаем намного меньшей индуктивности L, что всегда выполняется.
Последовательное включение двух резисторов 2.1 ( R16, R17) позволяет уменьшить влияние выходной емкости транзистора на частотную характеристику. Транзистор 2.1V T6 включен по схеме эмиттерного повторителя для уменьшения выходного сопротивления видеоусилителя, что дает возможность снизить влияние входной емкости кинескопа на частотную характеристику тракта видеосигнала. Резистором 2.1 R12 осуществляется отрицательная обратная связь по напряжению.
Граничную частоту, равную 1 7 fc, выходного сопротивления необходимо учитывать только тогда, когда выходная емкость транзистора ( см. приложение), пересчитанная параллельно его выходу в соответствии с эффектом Миллера, не может составлять часть фильтра, включенного на выходе транзистора. Такая схема реализуется, в частности, в фильтрах верхних частот, в которых первым ( со стороны входа) элементом является индуктивность.
Выходная часть преобразователя с индукгивностями рассеяния вторичных обмоток Lsl, La. Одним из недостатков рассмотренной схемы на рис. 24.11 является то, что остаются потери в ключе, обусловленные разрядом выходной емкости транзистора Свьп при включении. Для того чтобы эти потери были устранены или, во всяком случае, уменьшены, необходимо подключение к схеме еще одного транзистора и создание в ней режима мягкого переключения. Усложнение схемы и повышенная стоимость устройства далеко не всегда бывают оправданы снижением потерь в ключе.
Транзистор 7 3 работает в схеме резонансного усилителя, нагрузкой которого является дроссель Др5, который имеете с емкостью монтажа и выходной емкостью транзистора образует резонансный контур на частоте 4 3 МГц. Этот контур зашунтирован сравнительно небольшим эквивалентным сопротивлением диодного ограничителя, поэтому полоса пропускания каскада превышает с требуемым запасом полосу частот, в которой размещены частотно-модулированные сигналы цветности. С коллектора транзистора Т8 усиленные сигналы поступают через конденсатор С34 на диодный ограничитель и одновременно через конденсатор С64 - на вход канала задержанного сигнала.
Мы видим, что величина mt зависит от частоты принимаемого сигнала сор и от резонансной частоты озк дополнительного колебательного контура, составленного из LCB и выходной емкости транзистора. Если сок рт п то с увеличением частоты сигнала ml и вместе с ним / ( в пределах поддиапазона уменьшаются, при обратном соотношении - возрастают.
В высокочастотной модели каскада предварительного усиления междуэлектродные и монтажные емкости учтены в виде нагружающей каскад эквивалентной емкости Сэ Свых См Свх - сл, где Свых - выходная емкость транзистора рассматриваемого каскада; См - монтажная емкость; Свх сл - входная емкость следующего каскада. Наибольший вклад в Сэ вносит емкость Свх сл.
Первый контур фильтра образован индуктивностью 1L14, конденсатором IC55 и выходной емкостью коллектора транзистора 1VT7, а второй - индуктивностью IL15, конденсаторами IC59, IC60 и выходной емкостью транзистора третьего каскада. Катушки 1L14 и 1LI5 фильтра / Z7 расположены на одном каркасе.
С - С к - m C - гп Съ - - емкость колебательного контура, которая зависит от та и т2) так как через эти коэффициенты в колебательный контур пересчитываются выходная емкость транзистора данного каскада и входная емкость транзистора следующего каскада.
При переходе транзистора в активный режим происходит окончательное рассасывание неравновесного заряда через коллекторный переход. Выходная емкость транзистора заряжается, а ток коллектора уменьшается по экспоненциальному закону и после определенного времени, называемого временем спада tc ( см. рис. 16.39, г), принимает исходное значение / ко.
Верхние концы сопротивлений RK и R объединены с нижним концом сопротивления R2, так как для переменной составляющей коллекторного тока внутреннее сопротивление источника питания Ек можно считать равным нулю. Пунктиром показана выходная емкость Скэ транзистора в схеме ОЭ, влияние которой сказывается на высоких частотах.
На рис. 3.5 приведена схема каскада резонансного усилителя с трансформаторной связью колебательного контура с выходной цепью транзистора. Индуктивность связи LCB вместе с выходной емкостью транзистора Свых, включенной параллельно ей, образует колебательный контур.

Если настройка резонатора должна в эксплуатации изменяться, то расчет ведется для средней частоты заданного диапазона перестройки. При этом емкость нижнего отрезка линии, сшределяемая суммой выходной емкости транзистора в установленной емкости надстроечного конденсатора, должна быть равна средней емкости варикапа, которая определяется соответствующим напряжением смещения на его р-п переходе. После изготовления резонатора сопряжение контуров на границах диапазона перестройки осуществляют подстроечными конденсаторами.
Воздействие на входе транзистора преобразователя AM помехи с большим уровнем ( выше 10 - 50 мВ) приводит к динамическому изменению режима транзистора и соответствующему изменению его входных и выходных емкостей. Поскольку смеситель через элементы связи соединен с гетеродином, то изменение входной или выходной емкости транзистора смесителя приводит к паразитной ЧМ гетеродина. Другим возможным путем проникновения перекрестной помехи является паразитная AM колебаний гетеродина по общим цепям питания смесителя и гетеродина при динамических изменениях режима смесителя по току от воздействия больших входных сигналов.
Принципиальная схема СК-Д-1. Гетеродины I-II и III диапазонов собраны на транзисторах VT5, VT4 КТ3126А соответственно и включены по схеме с общей базой. В I-II диапазоне контур гетеродина образован из индуктивности катушки L21, емкости варикапа VD13, выходной емкости транзистора VT5 и емкости монтажа, а в III диапазоне - из индуктивности катушки L20, емкости варикапа VD12, выходной емкости транзистора VT4 и емкости монтажа.
Выбрав La так, чтобы резонанс имел место там, где частотная характеристика реостатного каскада падает из-за влияния С0, можно сильно расширить полосу усиливаемых каскадом частот и даже получить подъем частотной характеристики на верхних частотах. В транзисторном усилителе параллельная высокочастотная коррекция действует точно так же; здесь емкость Со образуется выходной емкостью транзистора рассчитываемого каскада н входной динамической емкостью следующего.
Гетеродины I - II и III диапазонов, собранные на транзисторах VT5 ГТ346Б и VT4 ГТ346Б соответственно, включены по схеме с заземленной базой. Контур гетеродина в I - II диапазоне образуется из индуктивности катушки LI9, емкости варикапа VD13 КВ121А, выходной емкости транзистора VT5 ГТ346Б и емкости монтажа. В III диапазоне контур гетеродина образуется из индуктивности катушки L18, емкости варикапа VD12, выходной емкости транзистора VT4 ГТ346Б и емкости монтажа. Для сопряжения частоты гетеродина в середине принимаемых диапазонов в его схемах подобраны соответствующие номиналы конденсаторов С40 в I - II и С38 в III диапазоне. Точная настройка сопряжения частот в концах диапазонов осуществляется с помощью подстроенных конденсаторов в контурах УВЧ.
На эквивалентной схеме для высоких частот ( рис. 6.44, г) емкость С2 отсутствует, так как ее сопротивление на этих частотах близко к нулю. В основном здесь на коэффициент усиления влияет емкость цепи нагрузки Сн ли входная емкость следующего каскада, определяемая формулами (6.35), (6.43), (6.80) и (6.85), и выходная емкость Сси транзистора.
Принципиальная схема СК-Д-1. Гетеродины I-II и III диапазонов собраны на транзисторах VT5, VT4 КТ3126А соответственно и включены по схеме с общей базой. В I-II диапазоне контур гетеродина образован из индуктивности катушки L21, емкости варикапа VD13, выходной емкости транзистора VT5 и емкости монтажа, а в III диапазоне - из индуктивности катушки L20, емкости варикапа VD12, выходной емкости транзистора VT4 и емкости монтажа.
Получены расчетные соотношения для параметров коллекторной цепи и колебательной мощности однотактного ключевого генератора с фильтрующим контуром. Определены потери в транзисторе. Учитывается влияние нелинейности выходной емкости транзистора на энергетические характеристики. Приведены соотношения для максимальной частоты такого генератора, обусловленные выходной емкостью транзистора.
Трансформатор Тр, включенный в цепь коллектора транзистора Т, выполняется на карбонильном сердечнике броневого типа или на оксиферовом кольце. Индуктивность первичной обмотки трансформатора должна быть в пределах 10 - 15 мгн. Слишком большая индуктивность образует совместно с выходной емкостью транзистора колебательный контур с резонансной частотой, лежащей в нижней части диапазона, тогда как желательно, чтобы трансформатор за счет паразитного резонанса поднимал усиление каскада вблизи верхней границы диапазона.
Схема транзисторного ПТК на три программы. Переключение выходного контура УВЧ с одного диапазона ( канала) на другой производится, так же как и во входной цепи, путем последовательного включения контурных катушек. Применение последовательного включения контурных катушек во входной и выходной цепях УВЧ при переключении каналов позволяет использовать более простые галетные переключатели без заметного ухудшения стабильности работы каскада. Результирующая емкость этого делителя совместно с выходной емкостью транзистора TI и емкостью монтажа образует емкость конденсатора нагрузочного колебательного контура УВЧ.
Гетеродины I - II и III диапазонов, собранные на транзисторах VT5 ГТ346Б и VT4 ГТ346Б соответственно, включены по схеме с заземленной базой. Контур гетеродина в I - II диапазоне образуется из индуктивности катушки LI9, емкости варикапа VD13 КВ121А, выходной емкости транзистора VT5 ГТ346Б и емкости монтажа. В III диапазоне контур гетеродина образуется из индуктивности катушки L18, емкости варикапа VD12, выходной емкости транзистора VT4 ГТ346Б и емкости монтажа. Для сопряжения частоты гетеродина в середине принимаемых диапазонов в его схемах подобраны соответствующие номиналы конденсаторов С40 в I - II и С38 в III диапазоне. Точная настройка сопряжения частот в концах диапазонов осуществляется с помощью подстроенных конденсаторов в контурах УВЧ.
Диаграммы выключения транзистора в схеме.
Напряжение на транзисторе должно при этом увеличиться скачком. Диаграммы тока и напряжения на транзисторе при его выключении показаны на рис. 24.7. На рис. 24.7 не учитывается влияние выходной емкости транзистора, изменяющей диаграмму напряжения мси. Большая мгновенная мощность, равная ( 7 /, выделяется в транзисторе, как следует из рис. 24.7, сразу после начала процесса выключения, что может представлять для него серьезную опасность.
Несимметричный полумостовой преобразователь с ХС-фильтром. В данном разделе рассматривается одна из наиболее интересных схем преобразователей с мягким переключением. Коммутация силовых ключей без потерь возможна в этом преобразователе, если работа происходит с небольшой паузой между интервалами проводимости и если имеется небольшая индуктивность, включенная последовательно с обмоткой WJ; этой индуктивностью может быть индуктивность рассеяния. Как и в рассмотренном преобразователе с активным клампом, после запирания одного из ключей ток, поддерживаемый индуктивностью рассеяния, перезаряжает выходные емкости транзисторов; на открывающемся ключе напряжение в течение короткого резонансного процесса спадает до нуля, и ток некоторое время проходит через внутренний диод транзистора. Управляющий сигнал на отпирание транзистора должен подаваться в интервале времени, когда внутренний диод проводит ток. Тогда транзистор включается при нулевом напряжении на нем, то есть с нулевыми потерями.
Если они будут малы, выходной им - Пульс Ubux, показанный на рис. 1 5 6, запоздает мало и среднее время задержки распространения сигнала принципиально сократится. Време-иа нарастания и спада перепадов выходного импульса t0 1 и t l определяются в конечном счете силой выходного коллекторного тока и паразитными выходными емкостями транзисторов. Силу коллекторных и базовых токов ограничивают резисторами. Для высокоскоростных элементов номиналы резисторов приходится уменьшать, из-за чего потребляемая микросхемой мощность увеличивается.
Получены расчетные соотношения для параметров коллекторной цепи и колебательной мощности однотактного ключевого генератора с фильтрующим контуром. Определены потери в транзисторе. Учитывается влияние нелинейности выходной емкости транзистора на энергетические характеристики. Приведены соотношения для максимальной частоты такого генератора, обусловленные выходной емкостью транзистора.
Синтез приводит к различным результатам в случае, когда генератором является пентод ( Rg или RQ. В случае пентодов производится синтез выходного сопротивления фильтра, определяемого со стороны нагрузки. Кроме того, емкость анод - катод пентода ( или выходная емкость транзистора) может быть включена в схему фильтра, который в этом случае должен содержать емкость, имеющую заземленный полюс.
Принципиальная схема СК-М-24. Каскады на транзисторах ТЗ ( Ш иа пазон) и Т4 ( I и II диапазоны) в схемах гетеродинов вклю чены по схеме ОБ. Контур гетеродина в III диапазон. ТЗ и емкостьк монтажа, В I и II диапазонах контур гетеродина образо ван индуктивностью катушки L19, емкостью варикап Д12, выходной емкостью транзистора Т4 и емкостью мои тажа. Для сопряжения частоты гетеродина в середине принимаемого диапазона в схему введены на III диапазоне конденсатор С32, а на I и II - СЗЗ.
Поэтому в транзисторных приемниках при снижении напряжения питания на 20 - 30 % от номинального значения происходит резкое ухудшение чувствительности и, кроме того, нарушается стабильность работы гетеродина. Последний дефект особенно ярко выражен при прослушивании передач с большой громкостью. При большой громкости происходят резкие колебания тока потребления в оконечном каскаде в такт с модуляцией сигнала, которые приводят к значительному колебанию напряжения на зажимах источника питания. В такт с изменениями напряжения питания меняется выходная емкость транзистора, а следовательно, и частота сигнала гетеродина. У приемников, имеющих такой дефект, при увеличении громкости принимаемой передачи происходит уход частоты гетеродина. Во время же пауз в передаче или при малой громкости настройка на принимаемую радиостанцию восстанавливается. Для устранения этих недостатков в приемниках Спидола, ВЭФ-Спидола-10 и других применен стабилизатор напряжения питания транзисторов смесителя и гетеродина. Режим работы транзистора Т3 определяется сопротивлениями резисторов R7 и Ra.
Генераторы с внешним возбуждением, схемы которых представлены на рис. 5.19 а-0, являются широкодиапазонными, так как сопротивления их нагрузок мало зависят от частоты. В узкодиапазонных генераторах в качестве нагрузки используют параллельные колебательные контуры. RK, применяют более сложные схемы. В двух последних схемах емкостью колебательного контура на высоких частотах обычно служит выходная емкость транзистора.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11