В режиме малого сигнала

При работе транзисторного каскада в режиме малого сигнала обеспечивается наибольшее усиление входного сигнала при минимальных искажениях. Характерной особенностью данного режима является то, что при всех возможных значениях входного сигнала рабочая точка транзистора не выходит из линейной области.

Расчет режима малого сигнала состоит в нахождении постоянных и переменных составляющих токов и напряжений в транзисторном каскаде. Расчет постоянных составляющих позволяет найти параметры рабочей точки транзисторного каскада (статический режим). Расчет переменных составляющих – усилительные свойства каскада в этой точке.

Коэффициент усиления по напряжению определяется отношением амплитуд выходного синусоидального напряжения к входному:

Величина этого параметра в схеме с общим эмиттером равна отношению сопротивления в цепи коллектора к сопротивлению в цепи эмиттера :

Сопротивление в цепи коллектора определяется параллельным соединением сопротивления коллектора и сопротивления нагрузки , роль которого может играть, например, входное сопротивление следующего каскада:

Сопротивление в цепи эмиттера – это сопротивление эмиттерного перехода, равное:

причем в силу малости тока базы можно считать . Если в цепи эмиттера включен резистор сопротивлением , то коэффициент усиления следует рассчитывать по формуле:

Важными параметрами транзисторного каскада являются также входное и выходное сопротивления.

Входное сопротивление усилителя по переменному току равно отношение амплитуд синусоидального входного напряжения и входного тока :

Эта величина также вычисляется как параллельное соединение входного сопротивления транзистора и резисторов в цепи смещения базы. В схеме (рис. 8.1) используется один резистор , поэтому входное сопротивление каскада равно:

Значение дифференциального выходного сопротивления схемы находится по напряжению холостого хода на выходе усилителя и по напряжению , измеренному для сопротивления нагрузки , из следующего уравнения, решаемого относительно :

Выбор рабочей точки транзисторного каскада определяет особенности работы транзисторного каскада. Максимальная величина неискаженного переменного напряжения на выходе может быть получена при условии, когда в статическом режиме постоянное напряжение на коллекторе равно половине напряжения коллекторного источника питания .

При неудачном выборе амплитуды входного сигнала и величины базового смещения возникают искажения: выходное напряжение принимает несинусоидальную форму. Для устранения искажений нужно скорректировать положение рабочей точки или уменьшить амплитуду входного сигнала.

Описание лабораторного стенда

В состав лабораторного стенда входят:

· базовый лабораторный стенд;

· лабораторный модуль M5.

Ход работы.