5. Nastavení pracovního bodu nelineárního dvojbranu

.

Ze sklonu tečny h21 v pracovním bodě P a sklonu přímky statické charakteristiky proudového přenosu (zesilovacího činitele) H21 na obr. 5.13, vidíme, že hodnota stejnosměrného činitele a diferenciálního (střídavého) činitele definovaného směrnicí tečny v okolí pracovního bodu jsou co do hodnoty směrnice blízké. Stanovení směrnice tečny je pak z praktického hlediska snazší nahradit konstrukcí sečny v okolí pracovního bodu P, čímž určíme na místo diferenciální hodnoty parametru jeho diferenční hodnotu, která je fakticky velmi blízká hodnotě diferenciálního parametru , takže není důvod značit oba parametry různě. Diferenční hodnotu parametru vypočteme ze zadané převodní charakteristiky dosazením souřadnic bodů P1 a P2, které odčteme z charakteristiky, viz obr. 5.13, po zavedení měřítek os

.

Tato hodnota se liší jen o 3,03 % od hodnoty statického zesilovacího činitele, takže v okolí pracovního bodu prakticky platí , která je běžně udávána v datovém listu bipolárního tranzistoru.

Obr. 5.13 Převodní charakteristika bipolárního tranzistoru, náhrada tečny sečnou, příklad 5.3

• Zesilovač s bipolárním tranzistorem v zapojení SE

V okolí pracovního bodu můžeme využít tranzistor k zesilování malých střídavých signálů. Aby však nedošlo k nežádoucímu zkreslení rozkmitu výstupního napětí tranzistoru nebo dokonce až k omezení jeho amplitudy, volíme polohu pracovního bodu uprostřed zatěžovací přímky. Souřadnice pracovního bodu výstupní charakteristiky jsou tak definovány

a

a plynou z výše uvedených vztahů v této kapitole. V síti hlavních charakteristik tranzistoru potom k těmto vypočteným hodnotám grafickou metodou odečteme odpovídající hodnoty souřadnic pracovního bodu v síti vstupních charakteristik , podobně jako na obr. 5.10.

Abychom zamezili nežádoucímu ovlivňování stejnosměrného pracovního bodu tranzistoru parametry vstupního střídavého zdroje nebo stejnosměrnými poměry navazujícího obvodu či tranzistorového stupně, připojme na vstup a výstup tranzistoru vazební kapacitory Cv1 a Cv2. Připomeňme si jen, že střídavý signál je nasuperponován na stejnosměrné složce odpovídající pracovnímu bodu tranzistoru, z tohoto důvodu jsou veličiny v náhradním schématu na obr. 5.14 okamžité a označeny malými písmeny.

Obr. 5.14 Schéma zapojení tranzistorového zesilovače

Kapacitor, jak víme, se chová v pásmu středních kmitočtů při dostatečně velké hodnotě kapacity jako zkrat (má téměř nulovou reaktanci) a při nulovém kmitočtu jako přerušená větev (má nekonečně velkou reaktanci). Po vyřazení kapacitorů a stejnosměrného zdroje, který se chová pro střídavý signál jako zkrat, můžeme obvod překreslit a střídavý obvod jednoduše řešit jako čistě odporový. Náhradní schéma střídavého obvodu je na obr. 5.15 a jeho malosignálový, dvojbranový model na obr.5.16.