Что можно сказать о рабочей характеристике схемы с ОИ?

Усилитель, работающий по схеме с ОИ, представлен на рис. 4.26, а, а выходные стоковые характеристики I_c = f(U_си) для U_зи = const — на рис. 4.26, б. Можем записать следующее уравнение:

U_си = Ec — U_cR_н

причем для плоских участков характеристики I_c = f(U_си) в случае полевых транзисторов с р-n переходом и МОП-транзисторов «нормально включенных» существует зависимость

I_c = I_{c нас}·(1 — U_зи/U_отс)²

в которой I_{c нас} определяет ток насыщения стока при U_зи = 0. Для МОП транзисторов «нормально включенного» типа не существует I_{си кз}, поскольку ток «отсечен», если напряжение затвора меньше небольшого порогового значения U_пор (ток I_c выражается другой зависимостью).

Рабочую характеристику получают нанесением на семействе статических стоковых характеристик соответствующих нагрузочных прямых (рис. 4.26, б). Две точки Р₁ и Р₂ через которые проходит нагрузочная прямая для постоянного тока, определяется следующим образом:

I_c(P₁) = E_c/R_н; U_си(P₁) = 0

I_c(P₂) = 0; U_си(P₂) = E_c

При выборе рабочей точки следует учитывать, что зависимость, определяющая ток I_c, является квадратичной. Это означает возможность возникновения нелинейных искажений в результате появления, в частности, второй гармоники усиливаемого сигнала. В связи с этим рабочую точку следует выбирать таким образом, чтобы нагрузочная прямая для переменного тока полностью находилась в области плоских участков стоковых характеристик. В упрощенной схеме усилителя, представленной на рис. 4.26, а, обе нагрузочные прямые для постоянного и переменного тока налагаются друг на друга, поскольку в цепи, через которую протекает ток стока, отсутствует реактивность. Искажения увеличиваются с ростом амплитуды усиливаемого сигнала.

Рис. 4.26. Электрическая схема (а) и рабочие (нагрузочные) характеристики (б) для усилителя с полевым транзистором в схеме с ОИ:

_{1 — нагрузочная прямая для переменного тока; 2 — нагрузочная прямая для постоянного тока}