Режимы работы малого и большого сигналов

При использовании транзисторов в качестве усилителей маломощных сигналов все нелинейные параметры эквивалентной схемы (рис.3) можно считать линеаризированными, т.е. для амплитуды высокочастотного сигнала этот параметр постоянен, но зависит от величины постоянного смещения. Например, проводимость эмиттерного перехода (рис.3) равна:

,

где  — напряжение смещения.

При работе транзистора в усилителях мощности проявляются нелинейные свойства параметров. Связь между токами и напряжениями перестает быть линейной, в схеме появляются дополнительные частоты (гармоники). Для анализа схем в нелинейных режимах используется прямое преобразование искаженного гармонического сигнала рядами Фурье, для усилителей — это определение амплитуды первой гармоники. Например, эквивалентная проводимость  в режиме большого сигнала определяется:

                                                                 (4)

где  — прямое преобразование Фурье нелинейной зависимости .

                                                           (5)

Усилительные свойства транзистора проявляются при подключении к нему сопротивления нагрузки. Напряжение и мощность на нагрузке будут определяться эквивалентным  источником тока (рис. 3).

В режиме малого сигнала амплитуда коллекторного тока определяется амплитудой напряжения на базе и крутизной нелинейной зависимости . В режиме большого сигнала необходимо рассчитывать амплитуду первой гармоники, используя преобразование (5).

Режим малого сигнала позволяет использовать для анализа устройств на транзисторах, представление транзистора в виде черного ящика, измеренного с помощью сигналов на входе и выходе. Для линейных схем зависимость между токами и напряжениями четырехполюсника имеют вид:

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector