Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [40] 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

Пример. Определим максимальную частоту генерации транзистора ГТ313Б, имеющего С„ = 2 пФ; Гб,б=20 Ом; fp = 500 МГц. Подставив эти значения в (5.94), получим

fшах=/5W/8я-20-2-10-2»7-108 Гц-700 МГц.

Следует отметить, что схема Джиаколетто, на основании которой выведено выражение для максима.тьной частоты генерации, справедлива лишь до частот около 0,3fzp. В данном же примере fma%>fep.

Для высоких частот можно уточнить выражение (5.94) следующим образом. Перепишем его в другой форме:

рде 1в-11СоГз - время пролета неосновных носителей через базу. Добавим к этому времени другие временные задержки: время заряда эмиттерного барьера Тэ, время пролета носителей через коллекторный обедненный слой Хпх и время заряда коллекторного обедненного слоя тг- В результате получим более точное выражение для fmax [7]:

(5.95)

где x-te-k-Xa + Xni + x-Ri.

Аналогично можно уточнить постоянную времени ГбхвСк, что соответствует некоторым видоизменениям и усложнениям эквивалентной схемы. Однако во многих случаях, даже на достаточно высоких частотах, в подобных уточнениях нет необходимости.

5.11. ЗАВИСИМОСТЬ h-ПАРАМЕТРОВ ОТ РЕЖИМА

Значения /i-параметров зависят от режима работы транзистора, т. е. от постоянного напряжения и тока коллектора.

На рис. 5.41 приведены экспериментально снятые зависимости /г-параметров транзистора типа М.П41, включенного по схеме с ОЭ.

Из рисунка видно, что коэффициент передачи тока маломощного транзистора М.П41 имеет слабовыраженный максимум при токе /к = 7 мА. Следовательно, вблизи этого значения тока наблюдается наибольшая линейность его характеристик. Однако маломощные транзисторы при таком сравнительно большом токе в рабочей точке редко используют. а/л Обычно предпочитают меньший коллекторный ток для уменьшения рассеиваемой мощности и по соображениям, связанным с выбором сопротивления нагрузки в цепи коллектора. В частности, желательно. Чтобы сопротивление нагрузки было большим, обеспечивая тем самым большое выходное сопротивление Каскада, необходимое для предотвращения нелинейных искажений вследствие нелинейности входного сопротивления следующего каскада. „ г „

Другим важным обстоятельст- Щ .tLXTZ\<.Z7Z-«ом является уменьшение вход- тора




ного сопротивления йцэ при увеличении тока коллектора. В соответствии с физической эквивалентной схемой

113=Гб1б + к2\эГэ=Гб1б + /г21э25 э.

Если бы сопротивление Гб1б было равно нулю, а hzu был постоянным, то Йцэ изменялось бы во столько раз, во сколько изменялся ток эмиттера. Учитывая наличие сопротивления reig и некоторый рост hzio с увеличением тока коллектора, десятикратное увеличение коллекторного тока по сравнению с током h= 1 мА приводит к уменьшению /iiu примерно в 5 раз. С уменьшением коллекторного тока йцэ увеличивается.

При изменении коллекторного тока имеет место также изменение коэффициента обратной связи по напряжению, но сам коэффициент h[2a меняется слабо, оставаясь малым.

Выходная проводимость Лггэ прямо пропорциональна коллек--торному току.

5.12. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ УСИЛИТЕЛЯ

Основными параметрами усилителя малых сигналов являются коэффициенты передачи тока и напряжения, а также входное и выходное сопротивление. Как уже упоминалось, для расчета усилителя на низких частотах наиболее удобна эквивалентная схема с /г-параметрами (рис. 5.42).

Коэффициент передачи тока. Коэффициентом передачи тока Ki называют отношение тока в нагрузке к току на входе усилителя:

Ток l2 = h.2[Ii + h22U2. Подставляя в это равенство U2=-hZ к) получаем /2=/i2i/t -/ггак/г, или /2(1-f/i222k) =/J2i/i- Следовательно,

/2 = /l2l/l/.(l-f/l222«),

откуда

Kl = -h2xl{\+h22Zn).

(5.96)

Пример. Пусть А21э = бО; 1 122э==40 кОм; Z„=i?K=4 кОм. Согласно (5.96) i<:i=-50/(H-0,l) «-45.

Из данного примера видно, что коэффициент усиления по току по абсолютной величине близок к hia.


Рис. 5,42, Схема усилителя с ft-параметрами



Входное сопротивление. Входным сопротивлением усилителя Zex называется отношение входного напряжения к входному току:-

"z..= f/) ). (5.97)

Подставляя в это равенство Uxhnli + hiU и выражая U. через /ь получаем

и 2 = -hZH = KihZn. Следовательно,

Z,x = hn + hi2KiZnhn -(5.98)

Таким образом, входное сопротивление транзисторного усилителя зависит не только от /i-параметров транзистора, но и от сопротивления нагрузки на выходе усилителя. Покажем на примере, в какой степени входное сопротивление зависит от сопротивления нагрузки.

Пример. Пусть Аиз = 1>3 кОм; Ai23 = 3-10- A2is=50; 1/А22э=40 кОм. Тогда при Z„ = 0 Zej;=Aiia= 1,3 кОм; при 2„=1/А22э=40 кОм Zex= = 1 кОм; при Z„=oo Zex=0,7 кОм.

Если сопротивление нагрузки находится в пределах О-10 кОм, что наиболее часто встречается на практике, входное сопротивление очень близко к /гэ и почти не зависит от сопротивления нагрузки. Это наиболее реальный случай, потому что даже при большом сопротивлении нагрузки (порядка 10 кОм) последнее, как правило, шунтируется небольшим входным сопротивлением следующего каскада. Исключениегл является случай, когда в цепи коллектора нет отдельного резистора, а нагрузкой является вход следующего каскада, в котором транзистор включен по схеме с ОК (см. § 5.31).

Коэффициент передачи напряжения. Коэффициентом передачи напряжения К называют отношение напряжения на выходе усилителя к напряжению на его входе:

KU/Ui (InZn)/ihZ,x)=KiiZJZ,x). (5.99)

Пример. Пусть 218 = 50; Ru=Rk=4 кОм; Ki=--45; /?вх=1,3 кОм.

Тогда /С=-4б(4/1,3)«-13б.

При наличии следующего каскада =Z„Z8x2.

Пусть, например, /?вх2=1.3 кОм. В этом случае Z., =4-1,3/(4+1,3)г« «1 кОм и /(=-45(1/1,3) «-35.

Выражение (5.99), позволяющее определить коэффициент передачи напряжения, является достаточно наглядным. Однако для определения коэффициента передачи напряжения необходимо знать коэффициент передачи тока Ki и входное сопротивление Zex.

Как указано выше, можно считать Ki - hiia, а Zexhiu. Подставив эти значения в .(5.99), получим K=U2/Ui = h2i4Zn/hn.).



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [40] 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0059