Динамический режим работы каскада с общим эмиттером

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.
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.
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.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.