Графоаналитическим способом рассчитать режим усиления биполярного транзистора при условии получения максимальной выходной мощности и

Графоаналитическим способом рассчитать режим усиления биполярного транзистора при условии получения максимальной выходной мощности и минимальных искажений выходного сигнала. Рассчитать элементы схемы, обеспечивающий этот режим. Тип схемы включения транзистора – схема 2 (рис.1). Входные и выходные характеристики транзистора – характеристика 3 (рис.2). Напряжение питания схемы и сопротивление коллектора: Ек = 15 В, Rк = 75 Ом. Ток делителя: Iдел = 8ꞏIбо. Рис.1 Рис.2

При прохождении постоянного тока коллектора на резисторе Rк возникает падение напряжения IкRк. Напряжение на коллекторе транзистора равно разности напряжения источника питания Ек и падения напряжения на резисторе Rк
Uкэ=Eк-IкRк. (1)
Уравнение (1) является прямой линией, которую называют статической нагрузочной прямой. На семействе выходных характеристик ордината этой прямой при UКЭ=0 соответствует точке Iк = Ек /Rк = 15/75 = 0,2 А = 200 мА.
Абсцисса при IК = 0 соответствует точке UКЭ = ЕК = 15 В. Соединение этих координат и является построением нагрузочной линии (рис.3).
Рис.3
Определим режим работы транзистора по постоянному току. Для этого нужно определить координаты рабочей точки О на статических нагрузочных характеристиках. Рабочий участок должен быть максимально возможным, а рабочая точка должна делить рабочий участок пополам по току базы

. На рис. 4 и 5 показаны выходные и входные характеристики транзистора с указанием рабочей точки О.
Рис.4
Рис.5
По величине тока базы Iбо = 1,6 мА с выходной характеристики (рис.4) перенесли рабочую точку О на входную характеристику при Uкэ ≠ 0 (рис.5). Опустив перпендикуляры из рабочей точки на оси токов и напряжений, определили Iбо = 1,6 мА, Uбэо = 0,4 В, Iко = 97,2 мА, Uкэо = 7,8 В. Эти значения характеризуют режим транзистора по постоянному току.
Мощность, потребляемая транзистором от источника питания в режиме покоя, находим по формуле:
Pпотр=Iко∙Eк=97,2∙10-3∙15=1,458 Вт.
Определим режим работы транзистора по переменному току. На линии нагрузки обозначим рабочий участок A-O-B, т.е. точки, которые соответствуют токам базы IБmin = IБ0 - ImБ и IБmax = IБ0 + ImБ (рис