Усилительный каскад с ОЭ, ОК, ОБ
Особенностью схемы с общей базой является минимальная среди трёх типовых схем усилителей «паразитная» обратная связь с выхода на вход через конструктивные элементы транзистора. Поэтому схема с общей базой наиболее часто используется для построения высокочастотных усилителей, особенно вблизи верхней границы рабочего диапазона частот транзистора. Достоинствами схемы являются стабильные температурные и частотные свойства, то есть параметры схемы(коэффициент усиления напряжения, тока и входное сопротивление) остаются неизменными при изменении температуры окружающей среды. Недостатками схемы являются малое входное сопротивление и отсутствие усиления по току. § Коэффициент усиления по току: Iвых/Iвх=Iк/Iэ=α [α<1] § Входное сопротивление Rвх=Uвх/Iвх=Uбэ/Iэ. Входное сопротивление для схемы с общей базой мало и не превышает 100 Ом для маломощных транзисторов (для мощных - ещё меньше), так как входная цепь транзистора при этом представляет собой открытый эмиттерный переход транзистора. Достоинства: § Хорошие температурные и частотные свойства. § Высокое допустимое напряжение
Недостатки схемы с общей базой: § Малое усиление по току, так как α < 1 § Малое входное сопротивление § Два разных источника напряжения для питания.
Биполярные транзисторы управляются током. В схеме с ОЭ — током базы. Напряжение на переходе база-эмиттер при этом остаётся почти постоянным и зависит от материала полупроводника, для германия около 0,2 В, для кремния около 0,7 В, но на сам каскад подаётся управляющее напряжение. Ток базы, коллектора и эмиттера и другие токи и напряжения в каскаде можно вычислить по закону Ома и правилам Кирхгофа для разветвлённой многоконтурной цепи. Токи в транзисторе связаны нижеследующими соотношениями: по правилу Кирхгофа для узлов алгебраическая сумма всех трёх токов (
I вых = I к I вх = I б U вх = U бэ U вых = U кэ Коэффициент усиления по току: Iвых/Iвх=Iк/Iб=Iк/(Iэ-Iк) = α/(1-α) = β [β>>1] Входное сопротивление: Rвх=Uвх/Iвх=Uбэ/Iб
Достоинства: · Большой коэффициент усиления по току
· Большой коэффициент усиления по напряжению · Наибольшее усиление мощности · Можно обойтись одним источником питания · Выходное переменное напряжение инвертируется относительно входного. Недостатки: · Худшие температурные и частотные свойства по сравнению со схемой с общей базой
В эмиттерном повторителе используется схема включения транзистора с общим коллектором (ОК). То есть напряжение питания подаётся на коллектор, а выходной сигнал снимается с эмиттера. В результате чего образуется 100 % отрицательная обратная связь по напряжению, что позволяет значительно уменьшить нелинейные искажения, возникающие при работе. Следует также отметить, что фазы входного и выходного сигнала совпадают. Такая схема включения используется для построения входных усилителей, в случае если выходное сопротивление источника велико, и как буферный усилитель,а также в качестве выходных каскадов усилителей мощности.. Фаза сигнала не инвертируется. I вых = I э I вх = I б U вх = U бк U вых = U кэ · Коэффициент усиления по току: Iвых/Iвх=Iэ/Iб=Iэ/(Iэ-Iк) = 1/(1-α) = β [β>>1] · Входное сопротивление: Rвх=Uвх/Iвх=(Uбэ+Uкэ)/Iб Достоинства: · Большое входное сопротивление · Малое выходное сопротивление Недостатки: · Коэффициент усиления по напряжению меньше 1. Многокаскадные усилители
Для достижения требуемого усиления обычно приходится соединять последовательно несколько усилительных каскадов, образующих многокаскадный усилитель. При этом возникает ряд обстоятельств, не имевших места в одном каскаде, а поэтому и не рассматривавшихся ранее. Сюда относятся суммирование искажений сигнала в усилителе, защита от паразитных межкаскадных связей и расчет развязывающих фильтров, определение требований к источникам питания и расчет фильтров на сглаживание пульсаций, регулировка усиления, регулировка тембра и др.
9-2. КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ И СУММИРОВАНИЕ ИСКАЖЕНИЙ В МНОГОКАСКАДНОМ УСИЛИТЕЛЕ Ввиду того, что сигнал, усиленный одним каскадом, передается далее на следующий каскад и усиливается им, коэффициент усиления многокаскадного усилителя Кус равен произведению коэффициентов усиления всех его каскадов Ки К2, Кг и т. д.: Kyc =KvK2 -Ks--> (9-1) Если коэффициенты усиления выражены в децибелах, для получения коэффициента усиления усилителя коэффициенты усиления каскадов не перемножают, а складывают. Указанные правила справедливы как для коэффициентов усиления напряжения и тока, так и для коэффициента усиления мощности. Отсюда следует, что относительное усиление усилителя Уус и его коэффициент частотных искажений MYC на любой частоте, выраженные в относительных единицах, равны произведению относительных усилений Υ и У 2, Уз и т. д. или коэффициентов частотных искажений Ми М2, Мъ и т. д. всех его каскадов или цепей, выраженных также в относительных единицах: ГУс = КгГ2-Гз...; Myc = M1.M2-Mv (9·2) При определении относительного усиления или коэффициентов частотных искажений в децибелах перемножение заменяют сложением.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|