4. Построение линии максимально допустимой мощности Рк max ( U кэ ).
5. На семействе выходных характеристик строим линию максимально допустимой мощности Рк max(Uкэ), используя соотношение Рк max = Iк mах|Uкэ| (рис 5.3, б): Iкmах = Рк max/|Uкэ|.
Расчет по точкам Uкэ: 7,5 В; 10 В; 15 В; 20 В. Iк mах = 150×10-3/|Uкэ|, A.
6. Построение линии нагрузки E ПМ по постоянному току производится с учетом уравнения Uкэ = Eк - Iк(Rк + Rэ). Линия нагрузки проходит через две точки: (Iкмах; 0) и (0; Ек).
7. Определение сопротивления Rэ с учетом, что рекомендовано условие Rэ = (0,15…0,2)Rк. Выбираем Rэ = 0,2Rк: Rэ = 200 Ом.
8. Определяем общее сопротивление в цепи эмиттер-коллектор транзистора: R = Rэ + Rк; R = 1200 Ом.
9. Определяем максимальный ток в цепи эмиттер-коллектор:
I кmax = Eк/R; I кmax = 11,8 мА.
10. Проводим линию нагрузки по постоянному току через точки:
(11,8 мА; 0) и (0 мА; 14 В).
11. Выбор положения точки покоя П производится с учетом величины постоянной составляющей тока базы I б0 = 0,3 мА = 300 мкА (в режиме усиления класса А рабочая точка должна быть примерно посередине линии нагрузки).
12. С учетом положения точки П определяем значение постоянной составляющей тока Iк0: Iк0 = 6 мА.
13. С учетом положения точки П определяем значения постоянной составляющей напряжения Uкэ0 коллектора: Uкэ0 = 7 В.
14. Построение линии нагрузки по переменному току.
15. Определяем сопротивление нагрузки Rн» по переменному току:
Rн» = Rк||Rн = RкRн/(Rк + Rн); Rн~ = 500 Ом.
16. Определяем максимальный ток в цепи эмиттер-коллектор:
I кmax»= Eк/(R» + Rэ); I кmax = 20 мА.
17. Полагая, что переменный ток коллектора изменяется от тока покоя Iк0 до нуля на величину ∆Iк, определяем соответствующую ему переменную составляющую приращения напряжения "коллектор – эмиттер" ∆Uкэ~ на нагрузке Rн»: ∆Uкэ» = ∆IкRн» = Iк0Rн ~; ∆Uкэ» = 3 В.
18. Откладывая значение ∆Uкэ» от абсциссы Uкэ0 вправо (рис. 5.3, б), из точки Т с новой абсциссой (Uкэ0 + ∆Uкэ») под углом j проводят новую прямую линию нагрузки, которая должна пройти через точку П. Таким образом, линия, проведенная через найденные две точки, является линией нагрузки каскада по переменному току. Эта линия показывает, как перемещается рабочая точка П(iк, uкэ) при изменении мгновенных (переменных) значений тока iк(t) коллектора и напряжения коллектор-эмиттер uкэ(t).
19. Расчет амплитуды переменной составляющей тока коллектора производим с учетом линии нагрузки по переменному току (рис. 5.3, б) и условия, что амплитуда переменной составляющей тока базы равна I б m .
20. Определяем значение Iкmax при Iб = Iб0+ Iбm. Точка А: Iкmax = 9 мА.
21. Определяем значение Iкmin при Iб = Iб0- Iбm. Точка Б: Iкmin = 2 мА.
22. Определяем амплитуду переменной составляющей тока Iкm коллектора при возможных изменениях тока базы:
Iкm = (Iкmax - Iкmin)/2; Iкm = 3,5 мА.