Для каскада ок, схема которого изображена на рис. 2:

. (3)

Рис. 2. Эмиттерный повторитель

Входящий в выражения 1 и 2 ток покоя каскада предварительного усиле-ния . Требуемое напряжение питания каскадас учётом паде-ния напряженияна сопротивлении развязывающего фильтрадолжно лежать в пределах (8…12) В.

Напряжение в исходном режиме рассчитывается как:

.

Коэффициент усиления по напряжению и входное сопротивление тран-зистора рассчитываются следующим образом:

Для каскада с ОЭ:

, (3)

параметры иопределяются как:

–для германиевых транзисторов;

–для кремниевых транзисторов,

где – коэффициент усиления по току при включении транзистора с об-щей базой. Этот параметр приводится в справочниках, если в справочниках от-сутствует a, то .

Сопротивление эмиттера r_э рассчитывается как:

.

Коэффициент усиления по напряжению

; (4)

; (5)

. (6)

Сопротивление делителя в цепи базы транзистора (см. рис. 1) рассчитывается следующим образом. Задаваясь коэффициентом нестабиль-ности , находят необходимое значение

, (7)

а также сопротивление плеч делителя:

; (8)

. (9)

Входящее в выражение (8) напряжение между базой и эмиттером тран-зистора в исходном режиме лежит в пределахи может быть уточнено по справочнику для выбранного типа транзистора.

Реактивные элементы блока предварительного усиления – ёмкости пере-ходного конденсатора C_c мкФ – необходимо определять по выражениям

, (10)

где – выходное сопротивление предшествующего ёмкостиC_cкаскада;

–входное сопротивление каскада, следующего за ёмкостью C_c.

, (11)

где ; (12)

y_c– определяет допустимый спад частотной характеристики за счёт влияния ём-костиC_c;y_н– определяет допустимый спад за счёт совместно-го влияния ёмкостейC_cиC_э; γ – глубина обратной связи, обра-зуемой резистором

. (13)

Практическое занятие № 2 Расчёт элементов низкочастотной и высокочастотной коррекции частотных характеристик каскада

Коррекция в области низших частот

Коррекция частотной характеристики в области низших частот осущест-вляется с помощью звена (рис. 3).

Действие этой коррекции основано на возрастании сопротивления нагруз-ки каскада, происходящем по мере уменьшения частоты. Это объясняется тем, что сопротивление коллекторной цепи, равное на средних частотах только (вследствие того, что ёмкостное сопротивлениешунтирует сопротивление), при уменьшении частоты приближается к величине, поскольку приёмкостное сопротивлениеи перестаёт шунти-ровать.

Для получения эффективного действия коррекции необходимо, чтобы было значительно больше сопротивления, а сопротивление цепидо-статочно велико и практически не шунтировало коллекторную цепь,,, если при этом ёмкость конденсаторанастолько велика, что можно считаться только с искажениями, создаваемыми переходной ёмкостью.

Параметрами коррекции являются безразмерные величины и.

Рис. 3. Коррекция частотной характеристики в области низших частот

На рис. 4 в качестве примера приведены нормированные частотные ха-рактеристики дляи.

Здесь – нормированная частота, а– граничная частота переходной цепи.

Спад характеристик в области самых низких частот и наличие максиму-мов кривых (рис. 4) объясняется резким увеличением потерь вы-ходного напряжения на конденсаторепри.

Рассмотренный метод корректирует также фазочастотную характеристи-ку каскада.

Студент должен, задавшись нормированной частотой X (рис. 4), рассчи-тать нижнюю частоту диапазона f для следующих исходных данных:

; ;;;.

Рис. 4. Нормированные частотные характеристики корректированного каскада

В некоторых случаях применяется индуктивная коррекция. Из схемы ре-зистивного каскада ОЭ с индуктивной коррекцией (рис. 5) видно, что в данном случае корректирующим элементом является дроссель , включённый в кол-лекторную цепь каскада.

Рис. 5. Схема резистивного каскада ОЭ с индуктивной коррекцией

Схема замещения скорректированного каскада ОЭ в интересующем нас диапазоне высоких частот может быть представлена в виде, показанном на рис. 6. Здесь – эквивалентная ёмкость;– монтажная ём-кость.

Физическая сущность коррекции рассматриваемого вида состоит в следу-ющем.

Параллельный резонансный контур, образуемый элементами ,,, настраивается на частоту усиливаемого диапазона и имеет на ней весьма боль-шое активное сопротивление, равное.

При этом общее сопротивление коллекторной нагрузки транзистора воз-растает, что приводит к росту коэффициента усиления каскада на рассматри-ваемой частоте.

При отсутствии корректирующей индуктивности ёмкостное сопро-тивлениена высоких частотах диапазона существенно шунтировало бы сопротивление нагрузки, что привело бы к значительному снижению уси-ления на этих частотах. В качестве коэффициента коррекции при заданном значенииможет быть принята безразмерная величина.

Рис. 6. Схема замещения каскада ОЭ с индуктивной коррекцией в области высоких частот

Коэффициент добротности каскада при использовании индуктивной кор-рекции

,

где – граничная частота при индуктивной коррекции.