Главная -> Книги

(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) (1)

2. Опредеэение вспомогатепьиого параметра-

Лэ = Лиэ • 223 - fti23 • = 775 • 20 10-<5 - 3 - Ю"" 24 = 83 10-.

3 Определенпе сопротивления нагрузки транзистора для переменного тока юллектора (применительно к рис 2 30):

Rk • Rn

12 60

= 10 ком .

Rk + Rn 12 + во 4. Расчет входного сопротивтенпя усилители:

„ ftu3 + fta R„ 775 + 83 10- • 10 вх - , . i:-~---1 . пп-tfws-ТТЛ- = /10ом.

1+ 20 • 10-е . 10*


Рис. 2.35. Зависимость коэффициентов усиления резисторного усилителя иа транзисторе от сопротив.чения нагрузки

5 Расчет коэффициента усилении по току

ft,,, 24

I -I- ft,,, - Л,, I -I- 20 10

-= 20.

6 Расчет коэффициента уси.пенни по напряжению:

= 280.

7 Расчет коэффициен1ч усиления по мощности-= К, - = 20 - 280 = 5600.

Анализ уравнений (2 85), (2 86), (2 87) показывает, что коэффициенты усиления резисторного усилителя зависят от сопротивления нагрузки так, как это изображено на рис. 2.35.

Из приведенных кривых видно, что для получения максимального усиления мощности сигнала необходимо выбрать вполне определенное сопротивление нагрузки транзистора. Его величина называется оптимальной.

Можно показать, что при малых входных сигналах

У h„-h

(2.88)

пример. Определить оптимальное сопротивление нагрузки резисторного каскада с общим эмиггером па транзисторе П14.



решение.

Значительная ветчина оптимального сопротивления на1рузки транзистора (десятки килоом) объясняется его большим внутренним сопротивлением для выходного юка

На практике в резисторных каскадах часто Rw<t Rb опт и тогда расчет их основных параметров допустимо производить по следующим формулам:

1. Входное сопротивление усилителя

K.h,,. (2.89)

2. Коэффиадент усиления по току

(2.90)

3. Коэффициеггг усиления по напряжению

К,. = Кг-. (2.91)

4. Коэффициент усиления по мощности

Kp=K-K--R.- (2.92)

Для примера, приведенного выше, получаем /?вх~775 ом, /(j»24, /(„ - 310, /(р«7450. Отсюда видно, что величины всех параметров каскада, полученные по приближенным формулам, несколько завышены. Однако порядок величин сохраняется правильным с достаточной точностью. Заметные расхождения точных и приближенных величин параметров в приведенном примере объясняются тем, что в данном случае сопротивление /?н только в 7 раз меньше оптимального. Читателю предлагается самому сравнить результаты расчетов параметров усилителя по приведенным формулам при сопротивлении /?н=2 ком.

г) Частотные свойства транзисторного каскада

У резисторного каскада на транзисторе и у резисторного каскада на лампе частотные характеристики по внешнему виду аналогичны Они отличаются только количественными соотношениями в области верхних частот.

В ламповом каскаде уменьшение сопротивления Ra сопровождается пропорциональным увеличением верхней граничной частоты fa г. Она стремится к бесконечности, если Ra приближается к нулю. Естественно, что уменьшение сопротивления Ra приводит к уменьшению коэффициента усиления каскада

В транзисторном каскаде сопротивление Rk очень мало влияег на полосу пропускания усилителя и на его усиление. Объясняется



это тем, что основной нагрузкой транзистора по переменному току является входное сопротивление следующего каскада. Обычно оно заметно меньше сопротивления Р„. В этих условиях резистор /?„ определяет только исходный режим каскада.

Паразитная емкость схемы транзисторного каскада, подключенная параллельно небольшому сопротивлению нагрузки транзистора, не проявляет своего наличия вплоть до очень высоких частот. Поэтому при расчете резисторного каскада УНЧ на транзисторе ее можно не учитывать. Несмотря на это, усиление каскада с повышением частоты уменьшается. Происходит это из-за инерционности самого транзистора.

С точностью, достаточной для практики, допустимо считать, что

/в.г»/р. (2.93)

где р - граничная частота транзистора с общим эмиттером.

Конечно, реально /в. г получается несколько ниже, чем fy но различие в этих частотах невелико.

В области нижних частот усилительные свойства резисторного каскада зависят от переходной цепи. При этом следует иметь в виду, что она состоит из конденсатора Сп и входного сопротивления следующего каскада.

С понижением частоты усиливаемых колебаний сопротивление конденсатора Сп возрастает и напряжение на выходе каскада уменьшается. На нижней граничной частоте /н. г реактивное сопротивление конденсатора Сп оказывается равным входному сопротивлению следующего каскада. Следовательно, получается равен: ство

Откуда

Так как величина сопротивления Rbx мала (сотни или тысячи ом), то для получения достаточно низкой частоты fn.r надо иметь емкость Сп порядка десятков микрофарад. Поэтому на практике конденсатор Сп обычно бывает электролитическим.

д) Варианты схем резисторных каскадов

Каскад, приведенный на рис. 2.30, называют усилителем с фиксированным током базы. Такое название означает, что ток /бо определяется только напряжением £к и сопротивлением Re- Он не зависит от параметров транзистора и поэтому остается постоянным при изменении температуры.

Это обстоятельство затрудняет использование данной схемы, так как изменение температуры окружающей среды может привести к значительному изменению исходного режима транзистора.



(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)