Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 295

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

где do — коэффициент

усиления

транзистора

по

постоянно­

 

 

 

 

му току

в схеме

 

с

 

общей

базой

(обычно

0,95—

 

 

 

 

0,99);

Мом);

 

 

 

 

 

коллекторного

перехода

 

 

рк — обратное сопротивление

 

 

 

 

(1,5—2ом);

 

сопротивление

базы

 

(несколько

 

 

г» — распределенное

 

 

 

а

 

сотен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

усиления

по току.

Если

 

— динамический коэффициент

RkH<rk, то

Кі ~ сс0.

 

К и

по напряжению

равен отно­

 

3.

Коэффициент усиления

 

 

 

шению выходного напряжения к входному:

 

 

 

(544)

где

 

 

 

Кц =

J i ™

 

L

 

=

e

^вх

f

 

 

 

 

 

 

 

 

U m вх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R B, «

- г 61-

= - т ^

 

=

r,

+

Ч

(1 -

«.)•

 

(5-45)

Здесь

гэ

 

*вх

 

 

Ц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(десятки

— сопротивление

эмиттерного перехода

ом).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Коэффициент усиления по мощности равен произведе­

нию коэффициентов усиления по напряжению

и току, то есть

 

 

 

 

 

 

Кр = К г К и -

 

 

 

 

 

 

 

(5-46)

 

5.

Входное сопротивлениеом.

усилителя определяется

вы­

ражением (5-45) и имеет малую величину, измеряемую еди­

ницами

 

или десятками

 

 

Следовательно, усилитель

с об­

щей базой необходимо применять в том случае,

когда

выход­

ное сопротивление источника входного сигнала

R c тоже ма­

ло.

6.

Выходное сопротивление усилителя с общей базой

 

 

 

 

^вых— (rk Н~ гб)

 

 

 

 

гэ +

У б

Rc

 

 

 

(5-47)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гб +

 

 

 

Из (5-47) видно, что сопротивление R Bbix зависит от со­ противления Rc и имеет значительную величину.

Б. Реостатный усилитель с общим эмиттером

Такой усилитель (рис. 5.86а) является основным усили­ телем на транзисторах. Он подобен ламповой схеме с общим

346


катодом. Исходный режим усилителя определяется величи­ нами Ек, Иб и Rk, как и для схемы с общей базой. В исход­ ном режиме в цепях транзистора протекают постоянные токи Iku и Іби, а на коллекторе имеется постоянное напряжение (рис. 5.866).

Рис. 5. 86. Усилитель с общим эмиттером: а — схема; б — вре­ менные диаграммы токов и напряжений.

Пусть на вход схемы подано переменное синусоидальное напряжение от источника с внутренним сопротивлением Rc. Это напряжение через конденсатор Сб прикладывается к эмиттерному переходу, что вызывает изменения токов базы и коллектора и напряжения на коллекторе.

Положительное входное напряжение уменьшает ток базы, а следовательно, уменьшает ток коллектора и увеличивает отрицательное напряжение на коллекторе и наоборот. Пере­ менный ток базы протекает по входной цепи через конденса­

347

тор Сб и эмиттерный переход. Переменный ток коллектора замыкается по параллельно включенным КкСбл и C nRH на эмиттер и далее на коллектор (рис. 5.86а).

Амплитуда выходного напряжения U mk= Imk-RkH, где Rkn является общим сопротивлением параллельно включен­ ных сопротивлений Rk и RH.

О с н о в н ы е с в о й с т в а у с и л и т е л я

1. Из рис. 5. 866 видно, что усилитель поворачивает фазу усиливаемого сигнала на 180° как ламповый усилитель с общим катодом.

2. Коэффициент усиления по току определяется соотноше­ нием

у _

вых

__

^mk

_

о

ао

--------j

—г

Но ,

(0 -4 8

 

JmBx

 

‘тб

 

 

 

где ßo — коэффициент усиления транзистора по постоянному току в схеме с общим эмиттером (для большинства транзисторов ßo = 10-M50).

3. Коэффициент усиления по напряжению

Кц

Ц щ В Ы Х

^mk ‘ Rkn

__ 0

°

R|<H

(5-49)

 

 

 

 

 

 

 

Um вх

^шб' R BX

 

 

R вх

 

С а0 коэффициент ß0 связан уравнением

ßo 1 о

4. Коэффициент усиления по мощности

Кр = K u-Ki

О

2

Ккн

(5-50)

Ио

R

вх

 

 

 

 

 

может достигать нескольких тысяч, то есть он значительно больше, чем в схеме с общей базой или с общим коллекто­ ром.

В формулах (5-47), (5-49)

и (5-50) не учитывалось влия­

ние коллекторной нагрузки

на величину тока

коллектора.

Для получения более точных формул следует

заменить ßo

на ß:I

rk

 

I

 

°

Гк+ ßoRk

 

348


5. Входное сопротивление усилителя

R B X --------

г 1-----

гб + гэ (?о + 1) ■

(5-51)

Так как обычно Гб равно сотням ом, гэ — единицам или десяткам ом, ß0 — нескольким десяткам, то RBx равно не­ скольким сотням ом, что значительно больше, чем в схеме

собщей базой, и меньше, чем в схеме с общим коллектором.

6.Выходное сопротивление усилителя с общим эмитте­ ром значительно меньше, чем в схеме с общей базой, и оп­ ределяется по формуле:

R вых

(5-52)

Типовые значения параметров, определяемых формула­ ми, для усилителя с общим эмиттером:

К і

= 50,

Ku

= 504-60;

К р

= 25004-3000;

RBX.= 15004-2000

ом\

Иных = 404-100

ком.

 

 

В. Реостатный усилитель с общим коллектором

Усилитель с общим коллектором, или эмиттерный повто­ ритель, подобен ламповому катодному, повторителю (рис. 5.87а).

Под действием входного сигнала изменяется ток базы, а значит, напряжение на эмиттерном переходе. В результате изменяются токи эмиттера и коллектора. Переменный ток эмиттера создает на сопротивлении эмиттерной нагрузки R 3H переменное напряжение, являющееся выходным напря­ жением (рис. 5.876). Сопротивление нагрузки состоит из пассивного сопротивления постоянному току R3 и полезного сопротивления RH, на котором требуется развить мощность переменного тока.

Сопротивление R3 может быть полезной нагрузкой, и то­ гда, естественно, сопротивления RH ів схеме нет.

В ряде схем разделительный конденсатор С п отсутству­

ет.

349



Рис. 5. 87. Усилитель с общим коллектором (эмиттерный пов­ торитель): а — схема; б — временные диаграммы тока и напря­ жений.

О с н о в н ы е с в о й с т в а у с и л и т е л я

со б щ и м к о л л е к т о р о м 1

1.Фаза сигнала при усилении не изменяется: входное и выходное напряжения совпадают по фазе.

2.100-процентная обратная связь по напряжению: вы­ ходное напряжение действует во входной цепи. Поэтому пе­ ременное напряжение на базе

U ö =

U B X

U Bbix-

Следовательно, усилитель

позволяет усиливать сигналы

с большой амплитудой при

малых нелинейных искажениях.

3. Коэффициент усиления по напряжению несколько мень­ ше единицы:

350

к,

R эн

(5-53)

 

 

 

Rэн

4.Коэффициент усиления по току практически такой же, как и в схеме с общим эмиттером:

К, =

i p L ==_ i â _

= ßo + 1

.

(5.54)

5. Коэффициент

усиления по

мощности

К р = К г К и -

 

Мощность сигналов усиливается значительно меньше, чем в усилителе с общим эмиттером или в усилителе с общей ба­ зой.

6. Входное сопротивление усилителя івелико:

RBX = гб + (Гэ + ^эн)(?о + О ~ (1 + ßo)R.9H • (5-55)

В формулах не учитывается влияние сопротивления на величину переменного тока эмиттера, то есть предполагает­ ся, что это сопротивление мало. Чтобы формулы были спра­ ведливы для любого значения R3H, необходимо заменить (ßo+1) на

 

(ß + 0

(ßo “Ь

__________ Гк__________

 

7.

Выходное

 

 

гк + (?о +

1 )Кэн

меньше, чем

сопротивление

каскада

обычно

в двух других схемах. Оно

определяется

по формуле

 

 

 

R вых

гэ +

R с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Малое выходное сопротивление позволяет усилителю раз­

вивать

значительную

мощность

на малом

сопротивлении

R3H, а большое входное сопротивление — подключить

его вход

в качестве нагрузки к усилителю с общей базой или общим эмиттером, то есть с большим RB H X - Таким образом, эмиттерный повторитель может служить в качестве переходного или согласующего каскада, то есть выполнять роль, подоб­ ную понижающему (согласующему) трансформатору.

Г. Особенности многокаскадных апериодических транзисторных усилителей напряжения

При построении многокаскадных схем транзисторных усилителей следует учитывать, что входное сопротивление

351