Файл: Любивый В.И. Усилительные устройства учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.06.2024

Просмотров: 127

Скачиваний: 0

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

 

 

- н о -

 

*ко

-

п&дение напряжения на

нагрузке1за

 

счес неуправляемого тока;

 

 

Ua m

-

максимально допустимая

амплитуда

 

 

выходного синусоидального напря­

 

 

жения.

 

Обычно величина

UM .

составляет

(0,5*1)в, а ве-

личиной

I R.

 

К-гп

 

 

можно пренебречь.

 

Поэтов

*

 

Р

,

 

 

 

Uam

Е

—Со,5 т О

 

 

 

6 — £

------а-------------

«Коэффициенты «усиления тока и мощности соответственно опре­ деляются выражениями

Iam

 

 

U.а т ? к

К

(2.28)

К «1'

 

 

V

0 ^Езс

 

im

 

 

tmg&oc.

Б60с

 

Р

 

I

 

U

= и . W

 

а

_

 

gm

am

(2.29)

 

 

I

itn и ,im

o t," 0

 

 

 

 

 

где U

U

im

a m

im и Ia m

соответственно амплитуды синусоидаль­ ного напряжения на входе, и выходе транзистора,; со тветственно амплитуды токов,те­

кущих через входное сопротивление и сопротивление нагрузки

I^m ^мощиость, расходуемая во входной цепи;

Patn г мощность, потребляемая нагрузкой. Известно, что входная проводимость определяется по

формуле

+ ? i a K o ■

При малом коэффициенте усиления К входная проводимоств] мало изменяется. При изменении коэффициента усиления от нуля до 0,1 ju она практически остается неизменной. С ростом


- I l l -

R H усиление каскада стремится к ju . Входная проводимость в этом случае определится выражением

Так как наиболее часто коэффициент усиления *0 ограни­ чен величиной 0, 1}* , практически входная проводимость мало

отличается от

.

 

 

 

 

При нагрузке,

равной

£„ =

4

.определяющей

величиной является

главным образом входная проводимость тран­

зистора, fax как она обычно значительно больше (порядка

на 2 * 3, а то и больше)

его выходной проводимости*

больше

проводимостей

и g-g и примерно

одного

порядка с

.

Максимально

возможный коэффициент усиления можно по­

лучить при пренебрежении

проводимостями

g K , g 6 и

. Тогда

К_*_ _S_ _ _„ ____

оm aoc cr„ »

 

 

 

а®*»

ь « ,г

так

как обычно

 

 

 

 

? 6эс *

.

 

 

.

2

 

 

Отношение - g ^

определяет коэффициент усиления базо­

вого

тока

транзистора

( £ ) и является предельно возможной

величиной

коэффициентаI

усиления

К 0 , т . е .

 

 

 

К с л *

 

 

• Проводимость

g t 4 ^выбирают из услошй температур-;

ной стабилизации рабочей точки транзистора. Известно, что для повышения стабильности режима работы транзистора необхо-:

димо проводимость повышать , что ведет к увеличению

шунтирующего действия входа этой проводимостью. Чаще всего

выбирают g g а (0 ,2 * 0 ,3 ) , что ограничивает макси­

мальное усиление величиной (0*7*0,8 ) j|. Последнее можно усмот*

реть

из того

факта, что обычно g t n g |t«

,

поэтому в

зтом

случае коэффициент усиления

К оп р едел я ется

b Ijchobhov

крутизной S

и проводимостями

g g и

 

 

 

Коэффициенты у си пения тока и мощности

соответственно

определяются

выражениями

 

 

 


^ am

K o i =

р

К,

п

[12 -

1

3

к j К • ot о

Шея з виду, что для одинаковых транзисторов

даже при раз­

ных усилениях этих каскадов

g 'g^

» получим

^& т?ёзса

^ ^

(2.30)

^1ГГ!

 

 

 

и

 

 

К р

 

(2.31)

Область нижних частот

В области нижних частот сопротивление конденсатора представляет ощутимую величину, а параметры транзисто­

ра не зависят от частоты, т .е . являются активными. Эквива­ лентная схема в области нижних частот с учетом сказанного будет иметь вид, изображенный на рис.2.19.

с*

Объединяя в этой схеме проводимости & и а д ад«у* получим схему, аналогичную схеме для нижних частот лампового

каскада. 3vj позволяет воспользоваться всеми зависимостями , полученными для лампового каскада. В соответствии с ферму ла­ мп частотная и фазовая характерстики, а также коэффициент частотных искажений определяются соответственно выражениями:

к

н-

(2.3?)

 

V

a r c t g

9

(2.33)

 

 

V

I1 *

(2.3Ф)

Из этих соотношений можно получить все, необходимые за­ висимости и построить графики аналогичьс тому, как это сдеяа*- но для области нижних частот ламповой схемы.

Область верхних частот

В области верхних частот сопротивление.конденсатора представляет небольшую величину, которой можно пренебреч^,

С учетом сказанного эквивалентная схема реостатного каскада на транзисторе будет иметь вид, изображенный на р с . 2.20.

Рис. 2.20

Вследствие того, что емкость монтажа представляет нет большую величину по сравнению с выходной и входной емкостями трнзистора, она на схеме не показана.

Пользуясь приемами предыдущего параграфа, определим коэффициент усиления каскада для области верхних частот

S


где сумма проводимостей

является

нагрузкой к а с - ;

када.

 

' 15-

 

 

Подставляя в это выражение нескопько упрощенные комп­

лексные

величины параметров

транзистораг

 

 

v

i a C S*.S r 5 v

 

^

8

11 ®

i j ыЧ,

1 - j с о а

 

l+ j o o ^

Г 12 J

и делая несложные преобразования, получим форму ваши

си коэффициента усиления такую же, как и для ламповой схе­

мы (см.

рис. 2.16)

 

 

 

К ,*

j

i

^

! +

 

(г.З б )

6~ i *

 

 

где

 

 

Ч -

Гй ГэбСэб

 

 

ели

 

 

 

*V Гэо

 

 

 

- постоянная времени транзистора;

 

 

-

постоянная времени выходной цепи каска -

 

2 .

 

да,

аналогичная

величине

для лампо­

'6ос<

 

вого каскада;

 

 

Г*

-

постоянная цепи,

связанная

со входной

V

%9

 

 

цепью последующего каскада.

 

 

 

 

 

Очевидно,

что

по форме записи и

по графическому изобра-!

аению частотные и фазовые характеристики транзисторного кзе-. када усиления совпадают с аналогичными ламповыми характерис-*

таками,

поэтому нет нужды их приводить.

Из соотнояения

 

определяющего коэф-*

фициент частотных искажений,

определим граничную частоту

каскада

«*»>, при допустимом коэффициенте искажения

 

 

%

& . ю

 

 

V 4

ЙЗ этого соотношения легко установить, что при измене­

нии Ем 01 00 0 частота tCg меняется в ограничен­ ных пределах, а именно: