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

откуда

При выполнении этого равенства на нижней граничной частоте пропускания f„ сопротивление Ra+Zx увеличивается не более чем в yi + (l/3)2i=s 1,06 раза и, следовательно, усиление за счет недостаточной емкости Сд уменьшится не более чем на 6%.

Из равенства (5.115) видно, что необходимое значение емкости Сд определяется сравнением сопротивления этой емкости на нижней граничной частоте с выходным сопротивлением транзистора со стороны эмиттера (см. рис. 5.48). В самом деле, правая часть равенства (5.115) есть не что иное, как 1/3 выходного сопротивления эмиттерного повторителя.

Для схемы на рис. 5-48 сопротивления Rn, Ri и R2 образуют эквивалентное сопротивление генератора Rg=RK\\Ri\\R2-

Пример. Пусть Aiis(s)=0,4 кОм и 1Чи(з)-100. Для указанных на схеме рис. 5.48 Rk, Ri и Ri эквивалентное сопротивление генератора Re=2 кОм. Тогда необходимо, чтобы

1 Re + hus 1 2000+400

==<8 Ом.

Если нижняя граничная частота ?н = 50 Гц, то конденсатор емкостью Сэ = =500 мкФ имеет сопротивление Xcs - &,6 Ом, т. е. имеет сопротивление меньше расчетного.

5.15. ВЛИЯНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ЦЕПИ БАЗЫ В СХЕМЕ С ОБЩЕЙ БАЗОЙ

В схеме с ОБ по ряду причин в цепи базы может находиться сопротивление Rs. Если в схеме с ОЭ сопротивление Ra увеличивает входное сопротивление на величину (l-l-ftsis)/?, то включение сопротивления Re в цепь базы в схеме с ОБ должно увеличивать входное сопротивление на величину {l + h2i6)Re. Следовательно, входное сопротивление усилителя с ОБ равно

R„=hn6+{l + h2i6)R6.

(5.116)

Очевидно, что это выражение справедливо лишь при замкнутой коллекторной цепи. При разомкнутой коллекторной цепи коллекторный ток не течет через сопротивление Rk, а входная цепь состоит из перехода эмиттер - база н сопротивления Re. В этом случае входное сопротивление Rex=rs+Re, где - динамическое сопротивление эмиттерного перехода.

Как известно, параметр 216 - величина отрицательная, близкая к единице, поэтому Re мало влияет на входное сопротивление.

Пример. Пусть ftu6=26 Ом; 216=-0,98; /?6=300 Ом. В данном случае сопротивление Re, равное 300 Ом, увеличивает входное сопротивление на (1+А21б)/?б= (1-0,98)300=6 Ом, т. е. увеличивает незначительно.

Подставляя в (5.116) Л216. выраженное через 213, получаем

ue+Re/(h2i,+ l).

(5.117)

Достоинство данного выражения заключается в том, что в него входят только положительные величины.



5.16. УВЕЛИЧЕНИЕ ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНОГО УСИЛИТЕЛЯ

В некоторых случаях необходимо, чтобы входное сопротивление усилителя было достаточно большим. Рассмотрим и сравним различные способы увеличения входного сопротивления.

Последовательное включение добавочного сопротивления на входе усилителя. Входное сопротивление усилителя (рис. 5.49) равно

Rex =Rex-\-Rdo6-

Данный способ очень прост и широко применяется. Его недостатком является потеря энергии усиливаемого сигнала в добавочном сопротивлении.

Включение в цепь эмиттера входного каскада резистора, не шунтируемого конденсатором, или применение на входе усилителя эмиттерного повторителя. В этом случае Rex=hii3+lh2is+l)Ra, где Ra - сопротивление в цепи эмиттера.

Применяя данный способ увеличения входного сопротивления, следует иметь в виду, что реальный усилитель содержит цепи смещения, уменьшающие результирующее входное сопротивление усилителя до величины R = RexWRe, где i?ex -входное сопротивление усилителя без учета шунтирующего влияния сопротивления в цепи смещения; Rg - сопротивление цепи смещения.

Уменьшение коллекторного тока в рабочей точке. Если при коллекторном токе 1к= \ мА входное сопротивление равно 1,3 кОм, то при токе /к = 0,01 мА входное сопротивление примерно в 100 раз больше. Ввиду трудности стабилизации столь малых токов этот метод применим лишь при использовании кремниевых транзисторов, имеющих малый начальный коллекторный ток. Кроме того, желательно, чтобы транзистор имел малые габаритные размеры эмитера, базы и коллектора. В этом случае при малом коллекторном токе рабочая точка находится ближе к току, соответствующему максимуму коэффициента передачи тока.

-о----,

I


Рис. 5.49. Включение дополнительного резистора на входе усилителя для повышения его входного сопротивления

Рис. 5.50. Схема усилителя с «привязкой» по переменному току сопротивления смещения R3 К эмиттеру через емкость С



«привязка» цепи смещения по переменному току к эмиттеру. Этот способ иллюстрируется схемой, показанной на рис. 5.50. Из рисунка видно, что сопротивление смещения в цепи базы R3 одним концом подключено к общей точке сопротивлений R1 и R2 v[ одновременно «привязано» по переменному току к эмиттеру с помощью достаточно большой емкости С. Так как переменный потенциал эмиттера мало отличается от потенциала базы, через сопротивление R3 течет очень малый переменный ток, равный току, который ответвлялся бы в цепь смещения, когда сопротивление между базой и землей равнялось Rs= Rs/{I - К).

Коэффициент KUg/Ue может быть очень близким к единице. Например, при К=0,99 эффективное сопротивление R3, шунтирующее вход усилителя, в 100 раз больше сопротивления R3. Взяв /?з = 20 кОм, получим при /С = 0,99 Rs = 2 МОм. Очевидно, что в этом случае сопротивление R3 заметно не уменьшает входное сопротивление усилителя, которое остается равным Rex = hu3+

+ {h2ia+l)Rs.

Увеличивая сопротивление в цепи эмиттера, не удается увеличить входное сопротивление усилителя до сколь угодно большого значения. То же относится к эмиттерному повторителю. Когда сопротивление Rg очень велико, входное сопротивление эмиттерного повторителя определяется сопротивлением запертого коллекторного перехода и оказывается равным выходному сопротивлению каскада с транзистором, включенным по схеме с ОБ: Rex =

= l l226.

5.17. МНОГОКАСКАДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Обычно усилитель состоит из нескольких каскадов (рис. 5.51). Общий коэффициент усиления и-каскадного усилителя равен произведению коэффициентов отдельных каскадов, и это справедливо как в отношении коэффициента усиления напряжения

К=К,К2...Кп, (5.118)

так и в отношении коэффициентов усиления тока и мощности:

Кх=КпКх2 ... К.п (5.119)

Кр=КрхКр2 ... Крп. (5.120)

Полный фазовый сдвиг между напряжениями на входе и выходе многокаскадного усилителя равен сумме фазовых сдвигов, вносимых отдельными каскадами;

9 = (pi-fcp2+ ... -Ьфп. (5.121)

Вх.1 О-

вых.2 вх.п

Рис, 5.51. Каскадное включение усилителей



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



0.0013