Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Частотные характеристики усилительного каскада с ОЭ в области средних частот.Исходные данные: R1 = 16 кОм; R2 = 1,6 кОм; RК = 150 Ом; RЭ = 15 Ом; RН = 3 Ом; C1 = 10 мкФ; CЭ = 30 мкФ; ЕП = 9 В; Транзистор - КТ315Б. Схема усилительного каскада с общим эмиттером (ОЭ) приведена на рис.1. Рис.1. Схема усилительного каскада с ОЭ На постоянные свойства усилительного каскада с ОЭ влияют емкости C1 и CЭ, а также паразитные емкости транзистора. На рис.2 сопротивление базы RБ определяется следующим выражением: RБ = R1úú R2 = = = 1,45 кОм. Обобщенная эквивалентная схема усилительного каскада с ОЭ приведена на рис.2. Рис.2. Обобщенная эквивалентная схема усилительного каскада с ОЭ Данную схему будем анализировать в области средних частот (рис.3): w Н £ w £ w В. Для данной области справедливы следующие соотношения: ® 0; ® 0; >> rК*; >> rЭ и RЭ >> . С учетом этого, эквивалентная схема усилительного каскада с ОЭ в области средних частот будет иметь вид, представленный на рис.3. Рис.3. Эквивалентная схема усилительного каскада с ОЭ в области средних частот Рассчитаем основные параметры усилительного каскада с ОЭ. 1. Из технической документации на транзистор статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме усилителя с ОЭ β = 50 ¸ 350. По заданию на контрольную работу берем среднее значение β = 200. Для определения дифференциального сопротивления эмиттерного перехода rЭ рассчитаем усилитель с ОЭ по постоянному току. Для этого рассмотрим схему базового смещения усилителя, называемую «смещением делителем напряжения», которая показана на рис.4. Рис.4. Схема смещения делителем напряжения Эту схему можно преобразовать для простоты анализа в схему на рис.5, применяя теорему Тевенина - Гельмгольца об активном двухполюснике, где напряжение эквивалентного источника ЕЭКВ ЕЭКВ =[ ·ЕП = [ ·9 = 0,82 В. Рис.5. Преобразованная эквивалентная схема Эквивалентное сопротивление RЭКВ равно сопротивлению параллельно соединенных R1 и R2 (RЭКВ = R1úú R2), т.е. RЭКВ = R1úú R2 = = = 1,45 кОм. Применив закон Кирхгоффа к входному контуру, получим IБ·RЭКВ + UБЭ + IЭ·RЭ = ЕЭКВ. Теперь, зная, что IЭ IБ·(b +1) или IБ , уравнение можно переписать следующим образом: · RЭКВ + UБЭ + IЭ·RЭ = ЕЭКВ или IЭ . При UБЭ = 0,7 В IЭ = 0,0054 А = 5,4 мА. Так как на эмиттерный переход подано прямое напряжение, то ток эмиттера может быть определен следующим образом: IЭ = IЭБ0·[ - 1], где IЭБ0 - обратный ток. Тогда rЭ = úUкб = const = , но IЭ IЭБ0 и rЭ . При IЭ = 2,2 мА и T = 300К rЭ = = . 2. Входное сопротивление усилителя RВХ = . Входная цепь усилительного каскада с ОЭ показана на рис.6. Рис.6. Входная цепь усилителя с ОЭ По данной схеме определим входное сопротивление RВХ усилительного каскада с ОЭ: RВХ = RВХТР ׀׀ RБ = [rБ + (1 + β)·rЭ] ׀׀ RБ = [rБ + (1 + β)·rЭ] ׀׀ (R1úú R2). При rБ (1 + β)·rЭ получим RВХ = RВХТР ׀׀ RБ = [(1 + β)·rЭ] ׀׀ (R1úú R2). RВХ = [(1 + 200)·4,8] úú 1,45·103 = 579,4 Ом. 3. Коэффициент усиления по напряжению KU. Рассмотрим входную цепь усилителя с ОЭ на рис.6. Для определения входного тока IВХ воспользуемся правилом «свой - чужой». Ток в «своем» сопротивлении равен общему току, деленному на сумму сопротивлений и умноженному на «чужое» сопротивление. Тогда для токов IВХ и IБ согласно рис.6 можно записать: IБ = IВХ · , откуда IВХ = IБ · IБ · 1,67· IБ . Коэффициент усиления по напряжению KU усилительного каскада с ОЭ с учетом влияния резисторов базового делителя равен: KU = = = или KU = KU0 = β· , где KU0 – коэффициент усиления по напряжению, который не зависит от частоты входного сигнала; RКúú RН = = = 2,94» 3 Ом. KU0 = β· = 200· 0,62. 4. Коэффициент усиления по току КI = . Перейдем в исходной схеме от источника напряжения к источнику тока. В этом случае выходную цепь усилителя с ОЭ можно представить в виде схемы, показанной на рис.7. Для данной схемы можно записать уравнения: IВХ = , где IВХ = 1,67·IБ (см. п.3). Определим выходной ток IН. Для этого будем использовать правило «свой - чужой», как и в предыдущем случае: ток в «своем» сопротивлении равен общему току, деленному на сумму сопротивлений и умноженному на «чужое» сопротивление. Тогда для токов IН и IRК согласно рис.7 можно записать: Рис.7. Выходная цепь усилителя с ОЭ в виде источника тока
IН = IК· ; IRК = IК· . В этом случае коэффициент усиления по току КI определяется выражением: КI = = = β· = 200· = 117,4. Для идеального усилителя тока, работающего при замыкании на выходе: сопротивление RН → 0. В этом случае коэффициент усиления по току КI = β = 200. 5. Выходное сопротивление усилителя RВЫХ. Выходное сопротивление усилителя RВЫХ определяется из выражения: RВЫХ = △Iвх = 0, при хх на входе Выходную цепь усилительного каскада с ОЭ можно представить в виде схемы, показанной на рис.8. Рис.8. Выходная цепь усилителя с ОЭ В этом случае выражение для выходного сопротивления усилителя RВЫХ примет вид: RВЫХ = (rК* + rЭ) RК. Так как сопротивление rК* имеет номинал, как правило, мегаом, а сопротивление rЭ – единицы Ом, то сопротивлением rЭ можно пренебречь rК* rЭ. С учетом того, что сопротивление rК* RК, то итоговое выражение для выходного сопротивления можно записать в виде: RВЫХ ОЭ RК = 150 Ом. 6. Коэффициент усиления по мощности KP. Коэффициент усиления по мощности однокаскадного усилителя с ОЭ равен KP = КI·KU = КI·KU0 = 117,4·0,62 = 72,8.
|