Динамический режим работы каскада с общим эмиттером

7588
0
0
Характеристики каскада с общим эмиттером при усилении переменного синусоидального сигнала рассмотрим на примере схемы рис.1.21. Разделительные конденсаторы Ср1 и Ср2 установлены, чтобы исключить влияние нагрузки и источника сигнала на режим работы каскада по постоянному току, причем величина емкостей такова, что в диапазоне средних частот ХСр1 = ХСр2 = ХСэ 0. При анализе схемы принимаем, что внутреннее сопротивление источника питания равно нулю. Тогда каскад с общим эмиттером (ОЭ) рис.1.21 при усилении переменного сигнала можно представить в виде эквивалентной схемы замещения рис. 1.22.
Каскад с общим эмиттером
Рисунок 1.21 - Каскад с общим эмиттером

Сопротивления R1 и R2 по переменному току включены параллельно между базой и эмиттером ( R1 || R2), т.к. резистор R1 соединяется с выводом эмиттера через источник питания , а RК и RН включены параллельно между коллектором и эмиттером транзистора. В схеме рис. 1.22 резисторы rб, rЭ и rК(Э) представляют собой дифференциальные сопротивления базы, эмиттерного и коллекторного переходов соответственно, Iб – эквивалентный источник тока, а CК(Э) - емкость коллекторного перехода.
Эквивалентная схема замещения каскада с общим эмиттером
Рисунок 1.22 - Эквивалентная схема замещения каскада с общим эмиттером

Входное сопротивление каскада ОЭ определяется параллельно включенными делителем в цепи базы и входным сопротивлением транзистора:

RВХ = R1 || R2 || rвх

Если не учитывать шунтирующего действия коллекторной цепи (т.к.rк >> rэ), то для входной цепи можно записать:

Uбэ = Iб rб + Iэ rэ

С учетом того, что Iэ = ( + 1)Iб:

Uбэ = Iб [ rб + ( + 1) rэ ]

а разделив левую и правую часть уравнения на Iб получим входное сопротивление транзистора:


С учетом реальных справочных значений rб , rэ и , а также принимая во внимание, что в реальных схемах обычно выбирают R1 || R2 >/= (2 - 5) rвх, значение входного сопротивления каскада ОЭ не превышает 1 - 3 кОм. Коэффициент усиления каскада по току определяется как:


Из эквивалентной схемы замещения:

Iб rвх = Iвх Rвх

откуда:


Ток нагрузки может быть найден путем анализа выходной цепи эквивалентной схемы рис. 1.22. Так как сопротивление rЭ весьма мало по сравнению с сопротивлениями элементов выходной цепи, можно записать:

IН RН = Iб ( rк(э) || RК || RН )

и


Подставляя в выражение для коэффициента усиления по току значения входного тока и тока нагрузки, с учетом того, что rК(Э) >> RК || RН, находим:


Таким образом, коэффициент усиления по току каскада с общим эмиттером пропорционален коэффициенту транзистора, зависит от шунтирующего действия входного делителя и величины сопротивлений RК, RН . Для ориентировочной оценки КI можно принять RВХ rВХ, тогда коэффициент усиления по току:


т.е. он довольно велик и стремится в пределе к коэффициенту усиления транзистора при RК || RН.

Коэффициент усиления по напряжению схемы ОЭ:


Подставив в полученное выражение значение коэффициента усиления по току, получим:


Коэффициент усиления каскада по напряжению тем больше, чем выше коэффициент транзистора и сопротивление выходной цепи по сравнению с сопротивлением входной цепи. В частности, коэффициент усиления по напряжению возрастает с уменьшением внутреннего сопротивления источника сигнала.

Выходное сопротивление каскада относительно выходных зажимов определяется как:

RВЫХ = RК || rК(Э)

Поскольку rК(Э) >> RК , выходное сопротивление каскада ОЭ определяется только величиной RК.

Следует отметить также, что усилительный каскад ОЭ осуществляет поворот по фазе выходного напряжения относительно входного на 1800.
Теги Радио


    Вы должны авторизоваться, чтобы оставлять комментарии.

    При использовании материалов данного сайта прямая и явная ссылка на сайт radiomaster.ru обязательна. 0.6460 s