8.3. Анализ нелинейной цепи в режиме "малых" переменных сигналов

При "малых" входных переменных сигналах (в практических расчётах – до сотни милливольт) приближённо принимают, что ВАХ нелинейного радиоэлемента в "окрестности" рабочей точки - линейные. В этом случае для анализа используют постоянные параметры нелинейного радиоэлемента, которые называются дифференциальными или динамическими (аналогично расчёту по постоянному току). Например,

Для биполярных транзисторов параметры выражений (8.4), (8.5) обозначаются:

, (8.4)

, (8.5)

где , и могут быть определены по ВАХ или экспериментально для разных схем включения транзистора, либо взяты из справочных данных для схем "общий эмиттер".

Двухполюсные нелинейные радиоэлементы на эквивалентной схеме заменяются сопротивлением с номиналом, равным его дифференциальному сопротивлению, а четырёхполюсные – управляемыми источниками, введёнными в разделе1.

Предположим, что к электрической цепи (рис. 8.1, а) подключен источник гармонического напряжения с сопротивлением , напряжением e(t)=E_mcos(ω₁t). Эквивалентная схема для малых переменных сигналов приведена на рисунке 8.2, а, а на рисунке 8.2, б показана схема, преобразованная для удобства составления уравнений. При составлении эквивалентных схем учтено, что источник постоянного напряжения на эквивалентной схеме для переменных сигналов может считаться "коротким замыканием". На рисунке 8.2 обозначены комплексные амплитуды известного входного напряжения и неизвестных токов.

R_г R_э

R₁ h₁₁ h₂₂ R₂

R₂h₂₁ h₂₁ 

a) б)

Рис. 8.2

Схема (рис. 8.2) получена использованием преобразования "источник тока- источник напряжения". На схеме (рис 8.2 б)

Уравнения для контуров (рис 8.2 , б) запишутся:

Из уравнений, по известным параметрам определяются неизвестные токи. К этой методике анализа приводит и другой подход - использование теории линейных четырёхполюсников (разд. 9).