II. Построение линий нагрузки (нагрузочных характеристик)
Характеристики транзистора при наличии нагрузки называются нагрузочными характеристиками. Они имеют иной вид, чем статические характеристики, т.к. в данном режиме напряжение на коллекторе не остается постоянным, а зависит от тока коллектора. Имея статические характеристики транзистора и зная сопротивление нагрузки, можно построить его нагрузочные характеристики. Рассмотрим этот вопрос применительно к схеме с общей базой.
Для коллекторной (выходной) цепи можно записать на основании закона Кирхгофа:
.
Это соотношение определяет связь между током и напряжением коллектора при наличии нагрузки и представляет собой выходную нагрузочную характеристику транзистора.
Это выражение в координатах выходных характеристик IK=f(UKБ) является уравнением прямой линии с отрицательным угловым коэффициентом. Ее легко построить, вычислив отрезки, отсекаемые этой прямой на осях координат: при IK=0 UKБ=EK (точка ε) и при UKБ=0, IK=EK/RK (точка F на рис.6). Проведя через точки 0, EK/RK и EK, 0 прямую, получим выходную нагрузочную характеристику.
Рис.6. Выходная нагрузочная характеристика транзистора
В практике часто бывают заданы рабочая точка (например, А на рис.7) и напряжение ЕK. Тогда линию нагрузки строят по этим двум точкам, а необходимое значение RK вычисляют делением ЕK на ток, определяемый отрезком оси ординат , который отсекается линией нагрузки (отрезок 0 F на рис.7).
Рис.7. Семейство линий нагрузки при различных величинах нагрузки
Если заданы рабочая точка А ( UK0, IK(0) ) и сопротивление нагрузки R , то необходимое напряжение источника Ек получится путем сложения UK0 с произведением IK(0)*R (точка ε на рис.7).
емейство линий нагрузки при различныхR в заданной точке А имеет вид пучка прямых, проходящих через эту точку (рис.7). Чем больше R, тем положе идет линия нагрузки. Предельными случаями являются прямая, параллельная оси ординат (при R =0), и прямая, параллельная оси абсцисс при разомкнутой выходной цепи (R= ∞ ).
Рис.8. Линии нагрузки при различных величинах Ек и одном и том же сопротивлении нагрузки R
При R , близких к 0, или R → ∞ построить линии нагрузки по точкам пересечения с осями координат затруднительно, т.к. углы наклона этих линий нагрузки близки к 90 0 и к 0, то есть линии нагрузки должны идти почти параллельно либо оси ординат, либо оси абсцисс. В этих случаях строят эти линии нагрузки путем параллельного переноса линий нагрузки, соответствующих меньшим ЕK. Пример такого построения показан на рис.8. Необходимо построить линию нагрузки 2 для ЕK // и малом R , при которых линия нагрузки идет почти вертикально и на оси ординат невозможно отложить большой отрезок, соответствующий току ЕK // / R . Возьмем ЕK / на порядок меньше ЕK«, R остается неизменным. Для ЕK / и R строим (как обычно) новую линию нагрузки 1, отложив по оси абсцисс отрезок, равный ЕK / , а по оси ординат отрезок, равный ЕK / /R. Затем осуществляем параллельный перенос, например, от точки F (или любой другой точки на линии нагрузки 1) отрезок, равный εε / = E // K — E / K по горизонтали. Через полученную таким образом точку (на рис.8 точка F ) и точку, соответствующую UK= E // K, IK=0 проводим линию 2 — это и есть линия нагрузки для ЕK // и R .
Входная нагрузочная характеристика транзистора связывает входное напряжение UЭ с входным током IЭ в рабочем режиме. Эту характеристику можно получить путем переноса на семейство входных статических характеристик точек (IЭ, UК ) с выходной нагрузочной характеристики.
Рис.9. Построение входной нагрузочной характеристики транзистора
Выходная нагрузочная характеристика — геометрическое место точек, определяющих IK=f(UK) в рабочем режиме при заданных элементах внешней цепи: EK=const, RK=const, то есть при заданных EK и RK рабочая точка должна находиться на линии нагрузки. Где конкретно? Это зависит от режима работы входной цепи, от IЭ. Точки пересечения линии нагрузки со статическими характеристиками IK=f(UK) / IЭ=const определяют коллекторный ток и коллекторное напряжение транзистора при заданных IЭ, EK и RK. Например, точке L на выходных характеристиках соответствует IЭ / , IK / (почти равный IЭ / ) и UK /// = EK— IK / *RK . Если увеличим IЭ (IЭ /// >IЭ // >IЭ / ), то рабочая точка по линии нагрузки пойдет вверх (в D или N), возрастет IK (IK /// >IK // >IK / ) , возрастет падение напряжения на нагрузке UR=IK*RK , а напряжение между коллектором и базой UK уменьшится (UK / K // K /// ) . Это изменение UK создает так называемую реакцию выходной цепи: с ростом UЭ, IЭ, IK напряжение UKБ падает, вследствие чего оно должно противодействовать увеличению выходного тока IK . Но поскольку ток IK в схеме с общей базой практически очень мало зависит от напряжения UKБ (выходные характеристики идут почти параллельно оси абсцисс), эта реакция весьма незначительна. В схеме с общим эмиттером реакция выходной цепи заметнее, т.к. выходные характеристики IK=f(UКЭ)|IБ=const имеют больший наклон к оси коллекторных напряжений UKЭ (рис.10).
Рис.10. Линия нагрузки на выходных характеристиках транзистора по схеме с общим эмиттером
Таким образом, построив линию нагрузки и отметив точки пересечения ее со статическими характеристиками IK=f(UK)/ IЭ=const :
можем перенести эти точки на семейство входных статических характеристик IЭ=f(UЭ) — точки L / , D / , N / . Соединяя эти точки плавной кривой, получим нагрузочную входную характеристику (рис.9). Однако у многих транзисторов входные статические характеристики в активном режиме идут узким веером (особенно в схеме с общим эмиттером), что свидетельствует о слабой обратной связи. Поэтому точное построение нагрузочной характеристики затруднительно и нецелесообразно, т.к. входная нагрузочная характеристика практически совпадает со статическими. Поэтому для транзисторов в справочниках и паспортах приводится обычно одна входная характеристика, соответствующая номинальному значению UКБ, которую принимают в качестве входной нагрузочной характеристики.
4.2 Нагрузочные прямые постоянного и переменного тока
На выходных характеристиках транзистора точка покояА, соответствующая выбранному значению тока базы IБ0, лежит на нагрузочной прямой постоянного тока (рис. 4.3). Её координаты обозначены как I0 и U0. Нагрузочная прямая постоянного тока проходит через точку Е на оси абсцисс и точку Е / RК на оси ординат в соответствии с уравнением второго закона Кирхгофа для коллекторной цепи
(4.1)
Наклон нагрузочной прямой постоянного тока определяется сопротивлением выходной цепи постоянному току В общем случае оно включает все сопротивления, последовательно подключенные в выходной цепи транзистора к источнику питания.
Через разделительный конденсатор 
к коллектору подключена нагрузка
в которую передается часть переменной составляющей коллекторного тока. Другая часть ответвляется в резисторRК 
Следовательно, для переменной составляющей коллекторного тока резисторыRК и 
соединены параллельно. Их параллельное соединение называют сопротивлением выходной цепи переменному току:
(4.2)
При передаче сигнала мгновенные значения тока и напряжения в коллекторной цепи транзистора определяются соотношениями
(4.3)
(4.4)
причем переменные составляющие связаны уравнением
(4.5)
Знак минус подчеркивает тот факт, что с ростом коллекторного тока напряжение на транзисторе (вследствие увеличения падения напряжения на резисторе RК) уменьшается. Знак минус говорит о свойстве каскада с общим эмиттером инвертировать фазу входного сигнала при усилении.
Подставив в уравнение (4.5) значения переменных составляющих коллекторного тока и напряжения из (4.3) и (4.4), получим уравнение нагрузочной прямой переменного тока
(4.6)
Она проходит через точку покоя 
и точку на оси абсцисс с координатой
По ней совершает колебания рабочая точка под действием сигнала, причем
и
определяют амплитуды переменных составляющих
и
для заданной амплитуды изменения базового тока
Путем рассмотренных графических построений легко определяется коэффициент усиления по напряжению при работе каскада в режиме большого сигнала.
4.3 Анализ каскада в области средних частот
Для режима малого сигнала расчет проводят аналитическим путем с использованием эквивалентных схем. С целью упрощения анализа выделяют на АЧХ области нижних, средних и верхних частот и проводят анализ отдельно для каждой частотной области.
При построении эквивалентной схемы усилительного каскада в области средних частот рабочего диапазона закорачиваются источник постоянного напряжения Е, конденсаторы С1 и С2, транзистор заменяется его эквивалентной схемой для средних частот (не учитываются емкости переходов и зависимость от частоты). В схеме рис. 4.4 транзистор заменен приближенной схемой замещения с использованиемh-параметров для схемы включения с ОЭ, выделенной пунктирной линией.
Входное сопротивление каскада (смотрим на входную цепь каскада со стороны источника сигнала)
(4.7)
Выходное сопротивление каскада (смотрим на выходную цепь каскада со стороны нагрузки)
(4.8)
Коэффициент усиления по напряжению
(4.9)
где
Знак минус говорит о том, что каскад с ОЭ инвертирует фазу входного сигнала.
Коэффициент усиления каскада по току
(4.10)
Сквозной коэффициент усиления
(4.11)
Каскад с ОЭ дает усиление и по напряжению, и по току, обеспечивая значительное усиление сигнала по мощности
3.2. Построение нагрузочной линии
В усилительном каскаде выходные зажимы транзистора, сопротивление нагрузки и источник питания составляют последовательную цепь, в которой протекает определенный ток. За счет этого тока обеспечивается определенное падение потенциалов Uкэи Uн, где Uн- напряжение, которое падает на нагрузочном элементе. Тогда для ИРТ можно записать следующее выражение
Построение нагрузочной прямой (кривой) с целью выбора ИРТ для транзистора предполагает решение графическим методом уравнения (3.1). На рис. 3.3 приведена электрическая схема усилительного каскада с линейной нагрузкой Rн, ВАХ которой представлена приведена на рис. 3.4,б. Допустим, чтоRн= 1 кОм. Для графического решения выражения (3.1) перенесем ВАХ резистора (рис. 3.4,а) на ВАХ транзистора, где для ВАХ резистора за точку отсчета принимаем величину напряжения источника питания Еп. Точки пересечения ВАХ резистора и ВАХ транзистора определяют точки дляIк0и Uкэ0. По этим точкам в соответствии сIбвыбирают необходимыеIк0и Uкэ0при условии не превышения током коллектораIкмаксимального допустимого значения. Появление сигнального приращенияIбприводит к появлению новой точки пересечения ВАХ резистора и ВАХ транзистора, соответственно появляются и сигнальные приращенияIкиUкэ.
Аналоговый сигнал Iб(t) изменяется плавно и вызывает изменение положения ИРТ, следовательно, процесс усиления можно трактовать как процесс управления ходом выходной ВАХ транзистора, приводящий к изменению положения РТ и появлению сигнальных составляющих тока и напряжения на выходе усилительного каскада.
Если в качестве нагрузки используется нелинейный двухполюсник, то процесс построения нагрузочной линии соответствует тому же процессу, что и при линейной нагрузке, а именно идет решение соотношения (3.1) (Рис.3.5).
Таким образом, для определения положения ИРТ в соответствии с (3.1) на плоскости выходных ВАХ транзистора необходимо построить график ВАХ нагрузочного элемента совместив начало его координат с точкой (Uкэ= Еп,Iк=0) и изменив направление оси напряжении этого графика на противоположное. Точка пересечения графика, построенного таким образом, с графиком текущей выходной ВАХ транзистора и определяет положение ИРТ.
3.3. Нагрузочная характеристика и траектория движения рабочей точки
В процессе подачи входных воздействий на вход усилительного прибора происходит изменение токов и напряжений в каскаде усилителя. Соответственно РТ также не стоит на месте. Рабочая точка, в зависимости от вида нагрузочного элемента усилительного прибора, движется по плоскости выходных ВАХ транзистора, определяя траекторию движения РТ. Здесь следует отметить, что линия на плоскости выходных ВАХ транзистора, по которой движется РТ в процессе воздействия сигналов на вход усилительного прибора, называется нагрузочной линией или нагрузочной характеристикой.
Если в качестве нагрузки используется постоянный резистор, то при изменении токов в схеме,токи, протекающие через этот резистор, и напряжения, падающие на нем при данных токах, прямо-пропорциональны, а нагрузочная характеристика представляет собой прямую линию. На рис. 3.6,а приведен пример подобного каскада.
При сигнальном воздействии на вход усилительного прибора происходит изменение и выходного тока Iк0Iк0 относительно тока коллектора в рабочей точкеIк0. При этомIк0преобразуетсяiвых. Выходной ток участвует в формировании выходного напряженияUвых. При этом в формированииUвыхучаствует не толькоRн, но и другие цепи и элементы. Так, с целью передачи с выхода N-го усилительного каскада переменной составляющей сигнала на вход N + 1 — каскада, включают разделительный конденсатор Ср(Рис. 3.6,6), который не влияет на работу каскадов усиления по постоянному току, но пропускает переменную составляющую сигнала. Величину емкости конденсатора выбирают достаточно большой, соответственно с реактивным сопротивлением этого конденсатора можно не считаться и при анализе каскадов усилителя по переменному току эту емкость заменить простой закороткой (Рис. 3.6,в).
Как известно, при подготовке электрической схемы к ее анализу на постоянном токе, из схемы исключаются все конденсаторы. При анализе же схемы на переменном токе все разделительные и блокировочные конденсаторы закорачиваются (заменяются накоротко замкнутыми цепями). Все источники постоянного напряжения заземляются, так как на внешних зажимах этих источников отсутствуют сигнальные напряжения. Тогда схема (рис. 3.6,б) при ее анализе на переменном токе приводится к виду (рис. 3.6,в). Соответственно выходной сигнальный ток iвыхпротекает через параллельно включенные нагрузочный резисторRни входное сопротивление последующего каскадаRвхN+1. ВАХ этого соединения представляет собой эквивалентное сопротивление нагрузкиRэкв, которое определяет характер преобразования сигнального токаiвыхв сигнальное напряжениеUвых. Тогда ее можно рассматривать как нагрузочную характеристику транзистора на переменном токе. В общем случае под нагрузочной характеристикой на переменном токе понимается ВАХ цепи, представляющей собой полное сопротивление, включенное между выходной клеммой транзистора и точкой нулевого потенциала.
Так как обычно нагрузочную характеристику на переменном токе рассматривают только при резистивном характере нагрузки, соответственно график этой характеристики в отличие от траектории РТ имеет вид не замкнутого контура, а сплошной линии.
На рис. 3.6,б приведена схема усилителя, в которой сопротивление нагрузки на постоянном токе Rнбольше сопротивления нагрузки на переменном токеZн(Rн_>Zн). Это характерно для чисто резистивных нагрузок. На рис. 3.7,а приведена принципиальная схема, в которойRн_>Zн.На рис. 3.7,б приведены графические построения применительно к этой схеме.
В этой схеме на постоянном токе сопротивление первичной обмотки трансформатора близко к нулю. Соответственно, нагрузочная прямая перпендикулярна оси Uкэи опирается на точку Еп. Точка пересечения этой прямой с ВАХ транзистора определяет начальный базовый ток, которому соответствует ИРТ иIк0. Нагрузочная же прямая на переменном токе для этого каскада определяется сопротивлениемZн, которое выражается в виде:
где: 1,2 —число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора соответственно;тр— КПД трансформатора;Rн— сопротивление нагрузки, подключенное ко вторичной обмотке трансформатора.
В схеме, в которой сопротивление нагрузки подключается к транзистору через трансформатор, напряжение между коллектором и эмиттером может превышать напряжение источника питания (рис. 3.7,б). Выбирая транзистор для усилительного каскада, это необходимо учитывать, т.е. транзистор должен обладать достаточным .
При комплексной нагрузке (рис. 3.8,а), например, при резистивно-емкостном ее характере между сигнальными изменениями тока и напряжения наблюдаются фазовые сдвиги. В результате этого РТ на плоскости ВАХ транзистора перемещается не по линии, а по контуру (Рис. 3.8,б).
Для этого случая Rни Снсоединены параллельно. При воздействии сигнала в виде прямоугольного импульса на базу транзистора происходит резкое изменение базового токаIб. Его полярность такая, что он вызывает резкое увеличение коллекторного тока транзистора. В момент действия импульса базового тока РТ из точкиапочти мгновенно перемещается в точкуб, а затем по участкубв, перемещается существенно медленнее, и преодолевает этот участок за время установления фронта выходного импульса. Участоквг РТ проходит также достаточно быстро. Участок жегаРТ проходит за время спада фронта импульса, где постоянная времени нарастания и спада фронтов импульса равна:=RнСн. При этом величинаRнопределяет положение точек а ибна траектории движения РТ (нагрузочная характеристика).
Проведенное рассмотрение перемещения РТ показывает, что при комплексной нагрузке, РТ может существенно отклоняться от нагрузочной характеристики. Это в ряде случаев может приводить к ее выходу за пределы области безопасной работы транзистора и перегрузке выходной цепи:
— по току (емкостной характер нагрузки) (рис. 3.8,а);
— по напряжению (индуктивный и индуктивно-емкостной характеры нагрузки) (рис. 3.7).
С целью защиты транзисторов от пробоя в их выходную цепь часто включают диоды, стабилитроны, варисторы, которые препятствуют, например, резкому росту напряжения и соответственно исключают пробой транзистора.
3.4. Критерии выбора положение исходной рабочей точки
Исходная рабочая точка (ИРТ) однозначно определяет режим работы каскада на постоянном токе. Ее положение для биполярного транзистора задается током коллектора Iк0и разностью потенциаловUкэ0, а для полевого транзистора током стокаIc0и разностью потенциаловUси0. В этом случае, когда в схеме заданы величины ЕпиRн, положение ИРТ на постоянном токе определяетсяIк0иIc0,aвторая координата может быть однозначно определена согласно соотношений:
Uкэ0= Еп–Iк0*Rн;Uси0 = Еп–Iс0*Rн.
При известных Еп,RниUкэ0(Uси0) можно определить ток коллектора (стока) транзистора в ИРТ:
Iк0= (Еп–Uкэ0)/Rн;Ic0= (Еп–Uси0)/Rн;
Однако при выборе Iк0(Ic0) иUкэ0(Uси0) необходимо учитывать обстоятельства, связанные с усилением малых или больших сигналов. В каскадах усиления малых сигналов сигнальные измененияIвыхвыходного токаiвыхсоставляет лишь его небольшую часть. В этом случае величиныIк0иIc0выбирают, исходя из следующих противоречивых требований:
— малое потребление тока и мощности;
— высокая стабильность и определенности режимов работы каскада на постоянном токе.
Увеличение Iк0иIc0позволяет улучшить усилительные свойства каскадов, за счет снижения величин сопротивлений нагрузки и соответствия уменьшения постоянных времени выходных узлов усилительных каскадов. При увеличенииIк0иIc0снижается влияние дестабилизирующих факторов на работу каскадов усилителей на постоянном токе. Соответственно можно улучшить стабильность и определенность параметров усилительного каскада. С этой точки зрения считается, что для биполярного транзистора при выборе положения РТ должно выполняться условие:
где: I0к — неуправляемый ток обратно смещенногор-n-перехода;— номинальное значение коэффициента усиления транзистора по току в схеме с общим эмиттером.
Однако при увеличении тока коллектора биполярного транзистора или тока стока полевого транзистора возрастает потребляемая мощность и мощность, выделяемая на транзисторе в виде тепла (Pt), так как:
Pt =Iк0*Uкэ0;Pt =Iс0*Uси0.
Обычно, если к усилителям малых сигналов не предъявляются специальные требования, то Iк0иIc0выбираются в диапазоне 0,5 . 5 мА. В маломощных усилителях эти токи могут достигать величии десятков мкА и менее.
Пример.ПустьI0к==100. Определить величину минимального допустимого тока коллектора транзистора (Iк0).
Решение. Для решения задачи используем следующее выражениеIк0 >>I0к*, тогда ток коллектора в рабочей точке должен отвечать неравенствуIк0 >>
Таким образом,Iк0должен быть больше
мкА.
Увеличение разности потенциалов Uкэ0, например, за счет увеличения Еп, позволяет улучшить частотные свойства усилительного каскада, поскольку в этом случае снижаются величины паразитных емкостей. В частности, снижается емкость обратно смещенного р-n-перехода коллектор-база (сток-затвор) транзистора. В случае использования транзисторов в составе интегральных схем (ИС), снижается величина паразитной емкости коллектор-подложка (сток-подложка) транзистора.
Однако увеличение Uкэ0(Uси0) приводит к приближению их кUк max(Uси max), что способствует росту вероятности выхода транзисторов из строя из-за электрического пробоя в их структуре. Кроме этого увеличениеUкэ0(Uси0) приводит к росту мощности, потребляемой каскадом. Как следствие этого приходится выбирать более мощные транзисторы при желании улучшить частотные свойства усилительного каскада за счет увеличения величины напряжения источника питания. Однако у мощных транзисторов усилительные и некоторые другие параметры, как правило, хуже. Кроме этого приходится решать конструктивно-технологические задачи по обеспечению требуемого теплового режима усилителя, увеличивать габаритные и стоимостные параметры изделия.
При малых напряжениях Uкэ0(Uси0) ИРТ приближается к линии насыщения (линия 1, рис. 3.1, рис. 3.2), но из-за этого происходит рост нелинейных искажений. Для исключения этого рекомендуется выбирать величиныUкэ0 иUси0не ниже напряжений, определяемых соотношениями:
где: Um.max — наибольшее из возможных сигнальных изменений напряжения на выходе усилительного каскада. НапряжениеUнач. maxдолжно соответствовать наибольшему значению выходного тока (Рис.3.9,а).
При усилении сигналов большой интенсивности часто необходимо обеспечить получение на выходе усилительного каскада предельных сигнальных значений изменений тока и напряжения, соизмеримых с Iвых.maxиUвых.max. В этих условиях выбор положения ИРТ осуществляется с учетом полярности и формы сигнала. Если сигнал двунаправленный (синусоидальный), то ИРТ располагается в середине усилительной области таким образом, чтобы выполнялись соотношения:
При этом появляется возможность получить выходной ток и напряжение предельных амплитуд (рис. 3.9,а):
При усилении однополярных сигналов ИРТ располагается в одном из крайних возможных значениях тока усилительной области ВАХ (Рис. 3.9,6). Для ИРТ1 имеем 
, а для ИРТ2 имеем
. При таких положениях ИРТ достигаются максимальные амплитуды импульсного сигнала:
Выбор ИРТ1 или ИРТ2 зависит от выбора полярности сигнала и типа проводимости транзистора. При этом выбор полярности сигнала и типа проводимости транзисторов производят, исходя из стремления получить минимальный ток в режиме покоя.
При выборе положения ИРТ следует также руководствоваться необходимостью обеспечения безотказной работы усилительных схем. Для этого необходимо стремиться к тому, чтобы РТ, и в первую очередь ИРТ, не выходила за границы области безопасной работы, т.е. должны выполняться условия:
Таким образом, для обеспечения безопасной работы усилительных элементов необходимо, чтобы ИРТ находилась внутри незаштрихованной области (рис. рис. 3.1, 3.2, 3.9). При выборе положения ИРТ необходимо также учитывать, что 
достигает наибольшего значения при
(при
).
Построение нагрузочной прямой для режима постоянного тока в цепи коллектора
Нагрузочная прямая представляет собой траекторию движения рабочей точки транзистора при изменении уровня входного сигнала. В основе построения лежит решение уравнения динамического режима транзистора относительно тока коллектора. Сперва строим нагрузочную прямую для режима постоянного тока в цепи коллектора (прямая АВ на рис. 3.) При отсутствии входного сигнала, т.е. переменного напряжения Uвх заданной частоты, в коллекторной цепи будет протекать только постоянный ток коллектора Iк, и установится баланс напряжений, определяемый законом Кирхгофа:
Отсюда напряжение, снимаемое с коллектора транзистора (выходное для него):
Для упрощения рассуждений пренебрежем известным соотношением IЭ=IK+IБ> IK, и, поскольку ток базы IБ «Iк, примем IK «IЭ. Тогда выражение (2) примет вид:
Выражение (3) называется уравнением динамического режима работы транзистора, показывающее, что напряжение на выходе транзистора UКЭ изменяется при любых изменениях тока коллектора IK.
Разрешив уравнение (3) относительно тока IK, получим:
(4)
Уравнение (4) позволяет построить нагрузочную прямую транзистора по постоянному току.
Приравнивая нулю значения UКЭ(транзистор открыт), получим:
Iк=Ек/(Rк+Rэ)=20/(680+330)=0,0198А=19,8 мА – точка А на оси ординат.
Приравнивая нулю значения Iк (транзистор закрыт), получаем:
Ек/(Rк+Rэ)=Uкэ/(Rк+Rэ)=> Ек=Uкэ=20 В-точка В на оси абсцисс.
Соединив точки, получаем искомую нагрузочную прямую АВ для режима постоянного тока в цепи коллектора (рисунок 3).
Примечание: эти точки – теоретические, поскольку транзистор в принципе не может быть открыт до уровня нулевого сопротивления перехода коллектор – эмиттер, которое мало, но RКЭ≠ 0,поэтому не может быть и UКЭ = IRRКЭ равным нулю. Это же можно сказать и о закрытом состоянии транзистора, для которого ток коллектора очень мал, но Iк≠ 0.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: