Підсилювачі електричних сигналів
C , С2-розділяючі конденсатори: Ct виключає потрапляння постійної напруги Ud на джерело вхідного сигналу; С,виключає потрапляння постійної напруги на колекторі UOK на навантаження (конденсатори розділяють ланцюги за постійним струмом). Вхідний сигнал, що підлягає підсиленню, подається на клеми (l)-(2): е - джерело вхідного сигналу; Rdx - його внутрішній опір. Для цієї схеми необхідно дотримуватись таких співвідношень: -<<R, «R; w«C£ де сон - нижня грань діапазону частот підсилюваного сигналу. Навантаження каскаду за змінним струмом
Я..=- RH+RK Роботу каскаду ілюструють часові діаграми, наведені на рис. 3.14. Можна бачити, що, наприклад, при додатній півхвилі вхідної напруги із зростанням базового струму іБ зростає і колекторний струм i^ якийу^ разів більший за іе При цьому колекторна напруга мА, яка дорівнює різниці між Ек і спадом напруги на R^ знижується: у даній схемі поряд з підсиленням сигналу має місце зміна його фази на 180 ел. град, (інверсія). Такий підсилювач можна розрахувати аналітично за допомогою h-параметрів або на підставі фізичної моделі транзистора. Такий метод прийнятний за невеликих змін вхідного сигналу, тобто коли транзистор працює на лінійних ділянках BAX. Більш універсальним є графоаналітичний метод розрахунку, який проводиться по вихідній динамічній характеристиці транзистора за постійним струмом. Крім того, використовуються вихідні статичні характеристики транзистора. 3. Підсилювачі електричних сигналів
Рис. 3.14-Часовідіаграми роботи каскадупідсиленнязСЕ
На рис. 3.15,a зображено вхідну характеристику транзистора, на рис. З.15,б-вихідні статичніхарактеристики, наякихбудуєтьсялінія навантаження за постійним струмом. Вона і е вихідною динамічною характеристикою за постійним струмом: UKE=EK-IK(RK+RE} (3.12) Будується лінія навантаження за двома точками, що відповідають: режиму X.X. транзистора - UKE - Ек при Ік = 0, режиму K.3. транзистора - /А.= Ек/( RK+ RE) при UKE = 0. аб - лінія навантаження за постійним струмом. За її допомогою знаходять положення точки спокою P, яка для режиму класу А має лежати посередині відрізка яб. Із вхідної характеристики знаходимо значення UOE. Тобто за допомогою лінії навантаження за постійним струмом, вхідної та вихідної характеристик транзистора знаходимо параметри, що характеризують транзистор за постійним струмом при Ue = 0. Знаючи Uoe> можна розрахувати параметри дільника напруги Rp Ry. Щоб знайти вихідні параметри каскаду, необхідно використати лінію навантаження за змінним струмом. Виходячи з того, що iK=IOK+ImsmW, (3.13)
ик = Um = I,,,R,,,
з виразу (3 . 1 3 ) знаходимо sincof У вираз (3.14) підставимо (3.15) і (3.16). Одержимо Це і c вихідна динамічна характеристика транзистора за змінним струмом. За умови: uL, - U^L. маємо i., = /,,,. J л ил л ил
Для режиму X.X.: /Л.=0, w^ = UOK + IOKRH. За цими точками будуємо лінію вг, яка й характеризує роботу каскаду за змінним струмом. Визначимо основні параметри каскаду. 1. Коефіцієнт підсилення за струмом 'нт 'rn^K О Кк
к,=
2. Коефіцієнт підсилення за напругою 11 f R U «хт * Бт**• вх З.Вхіднийопір n _ "ас
Квх — -— • Якщо вважати і=ІВ (без врахування дільника Rr R n ^Bm Наявність дільника Rr R, знижує вхідний опір. Зверніть увагу: відносно вхідного сигналу змінного струму резистори Rt і Я, виявляються увімкненими паралельно: від едж струм тече не тільки через R, (що очевидно), а й через Rt і далі через Ек (з опором, що дорівнює нулю - джерело напруги). 4. Вихідний опір каскаду R^ = RK, оскільки опір транзистора з боку колектора нескінченний феально - сотні кілоом), як у джерела струму (див. розділ 2.4). Обмеження, яких необхідно дотримуватись при розрахунку каскаду: l)/^=(l,05H-l,2)/_; 2) (Іок + 1 )< Ік (максимально допустимого струму транзистора); 4) (UOK+Um)< UKmiK (максимально допустимої робочої напруги); 5) Рк= IQKUOK< Pdon (допустимої потужності).
Із розглянутого випливає, що для каскаду з СЕ: K » 1, Ки» 1 -його використовують, коли необхідно отримати якнайбільший коефіцієнт підсилення за потужністю. Каскади з СЕ зручно сполучаються один з одним, оскільки їх вхідний і вихідний опори досить близькі. ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|