Реферат: Усилительные свойства одиночных каскадов

Для современных n-p-n транзисторов может составить 4000¸7000, для транзисторов типа p-n-p – 1500¸5500.

Входное сопротивление схемы с ОЭ без учёта влияния делителя напряжения в цепи базы определяется через h-параметры эквивалентной схемы:

, (3)

где r_Б = 30¸50 Ом – объёмное сопротивление базы транзистора.

Влияние входного сопротивления существенно сказывается на усилительных свойствах схемы, если сопротивление источника сигнала R_C ¹ 0.

Действительно, между входным сопротивлением усилителя и выходным сопротивлением источника сигнала R_C образуется делитель напряжения, в результате коэффициент усиления напряжения источника сигнала Е_С уменьшается:

.

Без строгих доказательств выходное сопротивление схемы с ОЭ можно принять равным:

, (4)

то есть выходное сопротивление, по сути, параллельно включённые коллекторное сопротивление и собственно выходное сопротивление транзистора.

В большинстве случаев можно считать, что выходное сопротивление схемы с ОЭ определяется коллекторным сопротивлением, которое обычно составляет несколько килоом. Поэтому нагрузка усилительного каскада в схеме с ОЭ должна быть высокоомной.

Коэффициент усиления по мощности в схеме с ОЭ самый большой из всех схем включения транзистора:

где K_I = b – коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ (в случае, если влиянием делителя напряжения в цепи базы можно пренебречь).

Через резистор R4 осуществляется отрицательная обратная связь, которая отсутствует на переменном токе, так как этот резистор зашунтирован конденсатором С_БЛ .

Если конденсатор С_БЛ отсутствует, то коэффициент усиления схемы по напряжению можно определить как:

, (5)

то есть К_U определяется параметрами резисторов и практически не зависит от свойств транзистора, по крайней мере, в области средних частот. Но плата за это – существенно меньший коэффициент усиления, так как типовое значение r_Э составляет 25 Ом при токе 1 мА, а сопротивление резистора R4, как правило, много больше этого значения.

Входное сопротивление каскада также изменяется: оно возрастает:

. (6)

Обратите внимание, что входное сопротивление за счёт действия отрицательной обратной связи по току возрастает во столько раз, во сколько раз снижается коэффициент усиления по напряжению.

Если на переменном токе отрицательная обратная связь не желательна, ёмкость конденсатора С_БЛ выбирается из следующих соображений.

Заменим в выражении (5) R₄ на комплексное сопротивление параллельно соединённых резистора R4 и конденсатора С_БЛ :

.

Тогда для модуля коэффициента усиления можно построить асимптотическую частотную характеристику, приведённую на рисунке 2.

Частоты f₁ и f₂ определяются как

Частота f₂ , по сути, представляет собой частоту среза частотной характеристики усиления в низкочастотной области. При заданном токе эмиттера транзистора и частоте f₂ легко определить требуемую ёмкость конденсатора С_БЛ .