Лекция № 4.

1. Расчет каскада по переменному току.

2. Особенности работы усилителей на низких и высоких частотах.

R-C усилители:

Рис.4.1

1. R_вх=R₁ //R₂ //r_вх ;

r_вх - сопротивление транзистора;

r_к^* + R_к// R_н >> r_э;

U_бэ= I_б*r_б + I_э*r_э= I_б*r_б + (β+1)I_б*r_э;

r_вх = U_бэ\ I_б= r_б + (β+1)*r_э;

r_б =50 Ом;

r_э=15 Ом;

β+1=49.

В хороших условиях: входное сопротивление должно быть большое, а выходное – маленькое.

2. K_I=I_вых\I_вх;

I_б = I_вх* (R_вх\r_вх );

I_вых= I_к ( r_k^*//R_k//R_н\R_н);

K_I=;

R_вх~r_вх;

K_I=.

3. К_н=U_вых\е_г=(I_вых*R_н)\е_г;

е_г=I_вх(R_г+R_вх)=* (r_k^*//R_k//R_н\R_н)*()= * .

4. R_вх= = (пренебрегаем большим).

5. К_р=К_I*К_н.

Коэффициент усиления по мощности. Схема с общим эмиттером имеет наибольший коэффициент усиления по мощности по сравнению с другими схемами.

Фазы выходных напряжений по сравнению с входными.

В схеме с ОЭ фаза выходных напряжений отличается от фазы входных напряжений на 180⁰ на средних частотах.

Е=I_к*R_к+U _кэ

- Е_к

Рис.4.3

Область низких частот:

С_р1, С_р2, С_э - источники частотных искажений

М_н= М_В= - коэффициенты частотных искажений (комплексная величина);

С_р1 М_Ср1 Х_с= ;

τ_{н ср1}=с_р1(R_вх+R_г);

|M_нcp1|=;

φ_нср1=arctg();

М_нΣ=М_ср1* М_ср2* М_срэ;

М_н= М_H1* М_H2*…*М_HN.

Область высоких частот:

Факторы, влияющие на характеристики условия: зависимость коэффициента β от частоты и наличие емкости коллекторного перехода (внутренние параметры самого транзистора)

С увеличением частоты время пролета носителей заряда в базе становиться сравнимый с периодом усиливаемой частоты, т.е. при высокой частоте не все носители заряда достигают коллекторного перехода.

Поэтому β при высокой частоте становиться все меньше и меньше.

Ċ_к=(β+1)С_к - барьерная емкость;

Обусловлена подвижными носителями зарядов на переходе.

На высокой частоте она шунтирует коллекторный переход.

Коэффициент частотных искажений на высоких частотах.

|'M_B|=;

τв = τ_β + τ_k постоянная времени;

τв=;

τ_к=с_к^*(r_k^*//R_H//R_k) постоянная времени выходной цепи;

φ_в= -arctg τ_B.

τ_B- влияет все меньше и меньше, благодаря современной технологии современного транзистора могут работать на частотах до сотни МГц.

Лекция № 5.

1. Схема с общим коллектором.

2. Отрицательно обратные связи в уменьшительных каскадах.

1. Этот каскад часто входит в схемы как каскад сопряжения, имея специфические R_вх и R_вых .

Не дает большого усиления по мощности и не дает усиления по напряжению.

Рис.5.1

Эквивалентная схема:

Рис.5.2

1) R_вх=R₁//R₂//r_вх;

r_вх==;

R_вх= ;

β=50;

R_э //R_н=1 кОм;

R_вх=51 кОм.

2). R_вых = R_э // (r_э+);

Так как ~ 0;

=> R_вых = R_э // r_э.

3). K_I=;

I_н=(β+1)I_б;

K_I=(β+1) I_б .

4). К_н= К_I β+1) < 1;

К_{н_}-> 1не усиливает входного напряжения.

Фаза выходного напряжения.

2. Большинству эл. усилителей требуется отрицательная обратная связь, чтобы при изменении частоты, амплитуды входного сигнала, а также температуры; коэффициенты усиления оставались постоянны и для придания схеме спец. свойств.

U_д=U_вх-U_ос;

K_нос=;

K_нос=;

dK_нос=;

К_н -> 20%;

K_н=50, j=0,1, K_нос->0,5%.

С увеличением коэффициента отрицательной ОС равномерность частотной характеристики увеличивается, уменьшаются частотные искажения.

U_вх=U_у+U_oc;

U_oc=U_y k j.

Последовательная ООС по напряжению:

R_вхос= (1+К_н*j);

R_выхос=.

Последовательная ООС по току:

увел. R_вх и R_вых.

R_вх=(1+К_jy;

R_вых=(1+К_j.