Файл: Сиволобов Н.А. Основы полупроводниковой электроники учеб. пособие.pdf

•Р и с.З?» Система

/ і - п а р а н е т р о в

для

транзисторног о

,усилит°ля:

а - активно! ЛІІНЗЙНКІ 1 четкрсхполгснш:, •ікііива.чснт-

ныГ; т р а н з и с т о р у ;

б

-

эквѵ и;1. т>нтнг.ь сх'.'на

т р а н з и с ­

торного

усилителя ;

Е - я . д . с . генератора

сигнала

но входной, цепи;

Яг

~

внутреннее сопротгвленне

г е н с р а т о г а

ff-гнала

Коэффициент

усиления но

напряжению:

и _ J=LL

-

J ^ Ü S

. - J* •

R »

_

_U

R «

Подставляя в

эту

формулу

значение

R ^

,

получим;

is

= - І ^ . " =

u,

'

R

t *

-

LS

R s *

•

K " - r

£r

Rr

+ Rix~^"

Kr*Ri<

С ростом

сопротивления

нагрузки

,1.-,

коэффициент

усиления

по

току

KL

уменьшается,

а Ки

увеличивается.

Выходное сопротивление схемы зависит от сопротивления

источиика

сигнала:

О

_

^

-

+

R r

Величины входного и выходного сопротивлений необходимо анать

для -сопряжения усилительного каскада с элементами электрической

цепи,

t

Усиление

по мощности

I/

~

•

.

где

Очевидно,

что

При

^ г

» ^ ^ б о л ь ш а я часть мощности генератора

теряется на внут­

ренние

сопротивления генератора, что невыгодно.

При работе усилителя с малыми нагрузками

кОм )

h

3i

-R

<<{

(или

R

H

«

~7Ç

g

) и: Формулы упрощагтоя

H

I

Входное

сопротивление

для схем с

общеіі

базой и общим

эмиттс-

Р о м

^іа

~

h u

і а внхо.лнпе

^t%,<

~ ~7Г~ '

При анализе

отдельных

схем включения транзистора по при­

веденным формулам важно

отметить, что параметры каскадов

зависят

ливаемого сигнала (Ки положительно). Ки с увеличением

RH

воз­

растает пропорционально

(до значений RH~ 100

кОм). При больших

значениях

R н

рост K w

замедляется,

так как

заметно

возрастает

R t K

и уменьшается К ^

. Выходное

сопротішление увеличивается

с ростом

Rf

У транзисторного усилителя при включении по схеме с общим

эмиттером входное сопротивление R.&/І

значительно больше

и вы­

ходное

сопротивление

Я д ы х много меньше, чем при общей

базе,

и К • »

I .

Усиление

по напряжению приблизительно того же по­

рядка,

что и в

схеме с

общей базой. Усиление

по мощности в схеме с

общим эмиттером намного

больше,чем в схеме с общей базой, благода­

ря большому

. Ки

растет с увеличением

R,H

до значений

уменьшается и ток коллектора. Падение напряжения

на

RK

умень­

шается

и напряжение на коллекторе относительно

земли

становится

более отрицательным.

Схема с

общим коллектором (эмиттерный повторитель)

обладает

большим входным и малым выходным сопротивлением. К ^

приблизи­

тельно такой же, как в схеме с общим эмиттером,

a Kw < I . Усиление

по мощности в значительной степени зависит от

и оно много

меньше,

чем в

схеме с

общим эмиттером

. Ки и к ^

очень

слабо

зависят

от

R H ,

^t/.u

наоборот,

с увеличением

сопротивле­

ний R н

и

R с

растут

очень сильно. Усилитель по схеме

с общим

коллектором не меняет фазу усиливаемого сигнала,

практически

повторяя

его по напряжению, но усиливая ток (мощность). Он ана­

логичен

катодному повторителю.

ся брать большее

число, каскадов, чек

это потребовалось бы при пол­

ном согласовании

входных и выходных

сопротивлений. И поэтому для

-

76

-

Поэтому

усиление двух

каскадов,

один из которых собран по схеме

с

общим эмиттером,

а

другой

-

с

общим коллектором,

может оказать­

ся

не меньше,

чем усиление

двух

каскадов,

собранных по схеме

с

общим

эмиттером.

В приведеішой

схеме

двухкаскадного усилителя назначение

деталей

ß ( (

Rt f

RK

Rз, t

R 3

,

" y i ^ ^ , ^ , ™

рассмотрено

ранее.

Смещение

токе

можно получить

любым из способов. Емкости

C}(uCtlвключены

для

исключения

отрицательной

обратной связи

по переменной

составляющей

коллекторного

тока

и для

увеличения

Штрихами

показаны

входная емкость

С g,

первого

каскада

п

вход­

ная емкость Cèi

второго каскада. В эти

емкости

включены

паразит­

ные емкости монтажных проводов и сопротивлений делителей

соответ­

ственно R,,

аг

и

# Э ; Я у

.

В емкость

С/х<

входит

также

влияние емкости

С, ,

а

в

емкость

С£і{

влияние выходной емкости первого каскада. На

ем­

кости Cgit

и

С t,t

оказывают влияние

все элементы

входных

це­

базой второго включен разделительный конденсатор

Сс,

% через

который протекает выходной ток первого каскада п базовую цепь

транзистора второго. Кроме того, конденсатор С с

разделяет кас­

При подключении источника сигнала £ г

ток от него

проте­

кает через сопротивления делителя Я^/і^

емкость Cjx

и вход-

-

77 -

ное

сопротивление

транзистора T j . Входное сопротивление каска­

да

состоит из активной

и емкостной составлявших, соединенных

параллельно ;

^

ляющая тока коллектора

<J'0K

• î î

a

сопротивлении

R.K<

при

этом

выделяется мощность

p.

~

J„

•

R„

К к.

OK

*Ч '

Переменная доставляющая тока коллектора при малых сигналах

почти не оказывает влияния на нагрев

сопротивления R К /

,

Входной сигнал вызывает изменение тока коллектора

транзисто­

ра Т1 по

тому же

закону. Переменная

составляющая

тока

коллек­

тора

L K

разделяется

на

две

части: одна

из них

Lf

протекает

через коллекторное сопротивление, другая является выходным то­

ком каскада I t u t (

:

LK

-

L(

+ i i u

t t .

Выходной ток первого каскада проходит через входное сопро­

тивление

второго

каскада

и создает

на нем падение

напря­

жения

' Э т о

напряжение является полезным выходным

сигна­

лом первого каскада. Выходное сопротивление определяется со

стороны выходных зажимов при отключенной нагрузке и нулевом

входном сигнале и равно :

R ^і/х

Rк

, при

конечных

значениях '

входного

сигнала

и нагрузки

Q

- jt?

Il Q.

,

где

R-êutr ~ выходное

сопротивление

собственно

транзистора.

Изменение коллекторного тока ведет к изменению напряжения

на

коллекторе. Конденсатор

СС ( ,заряжаясь и разряжаясь,

стре­

мится

следить

за напряжением

на .коллекторе транзистора

Т( .