Главная | Обратная связь

Эквивалентная схема усилительного каскада

При расчете ряда параметров усилительного каскада часто используется его эквивалентная схема для переменных составляющих токов. Эта схема, приведенная на рис.2.9, построена при пренебрежении сопротивлением конденсаторов и внутренним сопротивлением источника питания Е . Пунктиром выделена схема замещения транзистора, которая совпадает со схемой рис.1.10 (с учетом введения в рассмотрение переменных действующих значений переменных составляющих токов, обозначенных как Ĩ_Б, Ĩ_Э, Ĩ_К). Выходная часть схемы рис.2.9 включает параллельное соединение сопротивлений R и R , на что указывает соотношение (2.5). Входной ток каскада, как видно из схемы рис.2.2, делится на три части: одна протекает через резистор R , вторая поступает на вход транзистора, а третья протекает через резистор R . В связи с этим, а также с учетом малости величины внутреннего сопротивления источника питания по сравнению с величиной сопротивления R , на входе транзистора в эквивалентной схеме рис.2.9 включено сопротивление, величина которого определяется параллельным соединением резисторов R и R₂. Таким образом, входное сопротивление усилительного каскада определяется как

R = R ║ R ║ r , (2.11)

где r_вх – входное сопротивление транзистора.

Как отмечалось выше, величина сопротивления r в схеме замещения транзистора мала, что позволяет записать соотношение для выходного сопротивления каскада в виде

R = R ║ r . (2.12)

Однако, поскольку r >> R , то обычно считается, что выходное сопротивление каскада равно сопротивлению резистора R .

Рис.2.9. Эквивалентная схема усилительного каскада

для переменных составляющих тока

Согласно схеме рис.2.9 входные клеммы каскада и транзистора находятся под одним потенциалом, что позволяет записать

I R = Ĩ_Б r . (2.13)

Выходной ток каскада, протекающий через резистор R , является частью тока источника βĨ_Б. Для не очень высоких частот сопротивление емкости коллекторного перехода (конденсатора C ) остается большим. Кроме того, величина сопротивления r мала, а сопротивление r - велико. Поэтому величина переменной составляющей падения напряжения в нагрузке

I R = β Ĩ_Б (R ║ R ). (2.14)

Почленное деление (2.14) и (2.13) позволяет записать соотношение для коэффициента усиления каскада по току

Коэффициент усиления по напряжению усилительного каскада может быть определен как

К_u = = К , (2.16)

поскольку U_вх= I_вхR_вх, а U_вых = I_нR_н.