Резистивний підсилювальний каскад в схемі з спільним емітером

Типова схема резистивного каскаду підсилення в схемі з спільним емітером наведена на рис.1.34.

Рис. 1.34. Схема підсилювального каскаду на транзисторі в схемі з спільним емітером

Підсилювальний каскад складається: з транзистора з опором в колі колектора; кола напруги зміщення (подільник напруги на резисторах R1 і R2); кола температурної стабілізації положення робочої точки (резистор R_е, який зашунтований конденсатором С_е) і розділювальних конденсаторів С_р1 і С_р2. Джерело підсинюваного сигналу під’єднане через розділювальний конденсатор С_р1 для усунення постійної складової струму через джерело сигналу під дією постійного базового зміщення . Опір зовнішнього навантаження від’єднується до виходу підсилювача також через розділювальний конденсатор С_р2. В цьому випадку через навантаження на протікає постійна складова струму за рахунок дії постійної напруги на колекторі транзистора .

Розглядаючи роботу підсилювального каскаду в області середніх частот, вважають несуттєвими опори розділювальних конденсаторів С_р1 і С_р2. В цьому випадку опір навантаження колекторного кола для змінного струму R_кн визначається виразом

.

Процес підсилення синусоїдального сигналу з використанням динамічних характеристик графічно зображений на рис.2. Напруга вхідного сигналу з амплітудою синфазно змінює значення струму бази транзистора. Ці зміни базового струму викликають в колекторному колі пропорційну зміну струму колектору і напруги на колекторі. Очевидно, що додатна півхвиля вхідної напруги викликає збільшення струму бази і колектору. Зокрема за рахунок останнього збільшується спад напруги на резисторі і потенціал колектору зменшується за абсолютним значенням. Отже, разом з підсиленням відбувається зсув фази синусоїдальної напруги на 180⁰, тобто вхідна і вихідна напруги знаходяться в протилежних фазах. Графоаналітичний розрахунок динамічних параметрів можна виконати за відповідними виразами ().

Для визначення динамічних параметрів схеми підсилювального каскаду аналітичним методом необхідно використовувати еквівалентну схему для мало сигнальних параметрів рис.1.35.

Рис.1.35. Схема заміщення підсилювального каскаду на транзисторі в схемі з спільним емітером

Записуємо вираз для вхідної напруги каскаду

,

де - повний опір бази;

де - об’ємний опір бази. Для германієвих транзисторів а для кремнієвих транзисторів ;

де - дифузійний опір бази

,

де - температурний потенціал, для Т_ос =20^о С він складає ;

де - дифузійний опір емітера

.

Стум емітера складається , струм колектора визначаємо використовуючи параметри схеми заміщення

тоді струму емітера буде дорівнювати

.

Підставляємо значення струму емітера у вираз для вхідної напруги і отримуємо

Визначаємо вхідний опір схеми для змінного струму

Повний вхідний опір з врахуванням впливу базового подільника напруги буде дорівнювати

де R_б – еквівалентний опір базового подільника напруги .

У випадку, коли резистор в колі емітера не зашунтований конденсатором С_е вхідний опір каскаду буде описуватися наступним виразом

Коефіцієнт підсилення за напругою без врахування опору джерела сигналу буде складати

У випадку, коли необхідно враховувати опір джерела вхідного сигналу, для визначення коефіцієнта підсилення за напругою необхідно користуватися наступним виразом

При відсутності в схемі каскаду блокуючого конденсатора С_е, який усуває від’ємний зворотний зв’язок за струмом у колі емітера транзистора, коефіцієнт підсилення за напругою буде зменшуватися і складає

Коефіцієнт підсилення за струмом буде залежати від коефіцієнта підсилення транзистора за струмом в схемі з спільним емітером β, а також від коефіцієнтів узгодження каскаду з його вхідним і вихідним колами

Вихідний опір каскаду для змінного струму залежить від вихідного опору транзистора і колекторного опору каскаду R_к і буде складати.

Поиск по сайту: