Всего на сайте:
210 тыс. 306 статей

Главная | Электроника

Резисторный каскад на транзисторе с общим эмиттером и емкостной межкаскадной связью  Просмотрен 1000

Наиболее распространен­ной является схема на транзисторе с общим эмиттером, даю­щая самое большое усиление сигнала. На рис. 41 приведена такая схема резисторного каскада с емкостной связью со сле­дующим каскадом.

 

Рис 41 Резисторный каскад на транзи­сторе с общим эмиттером и емкостной межкаскадной связью

Конденсатор связи Сс должен быть включен в схему рассматриваемого каскада. Элементы сме­щения Rб1 и Rб2 во входной цепи данного транзистора Т, не влияющие на усилительные свойства и искажения в его коллекторной цепи, при анализе резисторного каскада не учитываются, но имеется в виду, что они создают требуемый режим покоя.

Наиболее распространенный способ стабилизации ре­жима - эмиттерная стабилизация с помощью резистора Rэ. Для исключения отрицательной обратной связи по переменному току резистор Rэ зашунтирован конденсатором Сэ. Назначение остальных элементов схемы также известно из предыдущих тем:

- Rк - коллекторная нагрузка, на которой создается усиленный сигнал,

- Сс - конденсатор связи, кото­рый разделяет каскады по постоянному току и передает сиг­нал на следующий каскад.

Влияние входной цепи следую­щего каскада учитывается как включение параллельно вы­ходу данного каскада входного сопротивления RВХ2 и вход­ной емкости Сс. При этом RВХ2 вычисляется как эквивалент­ное сопротивление параллельно включенных для переменной составляющей тока элементов смещения следующего каскадаR'б1 и R' б 2 и собственно входного сопротивления следующего транзистора для его схемы включения.

Постоянная составляющая тока, или иначе ток покоя коллектора Iko, протекает от плюса источника питания + Ек через резистор Rк транзистор Т и резистор Rэк минусу источника питания - Ек. Рассматривая прохождение посто­янного тока, учитываем полярность источника питания для схемы с транзистором n-р-n-типа. Считая, что Iко~Iэо, можно вычислить коллекторное напряжение покоя UКО между кол­лектором и эмиттером по формуле:

При подаче на вход сигнала коллекторный ток пульси­рует, т. е. появляется еще и переменная составляющая тока ik~,. Поскольку схема ОЭ переворачивает фазу напря­жения сигнала на 180°, то отрицательной полуволне сигнала на базе соответствует положительная полуволна на коллек­торе (знаки в скобках). В этот полупериод переменная со­ставляющая тока проходит от коллектора по внешней цепи к эмиттеру. Как видно из схемы, для переменного тока кол­лекторная цепь представляет две основных параллельных ветви.

Часть тока пойдет от коллектора через Rк и источник питания (фактически через ближайший конденсатор развя­зывающего фильтра Сф) на общий провод и далее через Сэ к эмиттеру; другая часть - через конденсатор связи Сс и входное сопротивление Rвх2 следующего транзистора на об­щий провод, а далее также через Сэ к эмиттеру. Эта часть является полезным током и представляет собой собственно выходной ток каскада Iвых, равный току входного сигнала следующего транзистора Iвх сл.

Рассмотрим эквивалентную схему и частотную характе­ристику резисторного каскада.

В полной эквивалентной схеме (рис. 42, а) выходная цепь транзистора Т1 заменена эквивалентным генератором с ЭДС, в Kхх раз большей, чем напряжение сигнала на входе U вх, и внутренним сопротивлением, равным Rвых (Rхх - коэффи­циент усиления в режиме холостого хода). К этому генера­тору подключены все элементы коллекторной цепи, включая входную цепь следующего транзистора, влияние которой от­ражено его входным сопротивлением Rвх2 и входной емкостью С0. В емкость С0 входит емкость монтажа См, резко возрастающая в случае использования длинных шлангов к выносному регулятору громкости или к другому, конструк­тивно самостоятельному, усилителю.

 

 

Рис.42 Эквивалентные схемы резисторного каскада с емкостной связью:

а - полная, б - для средних ча­стот, в - для нижних частот,

г - для верхних частот

В полученной полной эквивалентной схеме имеется два реактивных элемента: Сс включено последовательно, а С0 - параллельно выходу. По­этому они влияют в разных областях частот. На основании этого можно рассматривать упрощенные эквивалентные схемы отдельно для каждой области частот.

В области средних частотреактивные элементы не ока­зывают влияния, так как сопротивление большой емкости Сс мало, и на нем теряется малая доля сигнала, а сопротив­ление очень малой емкости С0 велико и в него практически не ответвляется ток. Поэтому влиянием этих емкостей можно пренебречь. Эквивалентная схема содержит только Rк и Rвх2, которые составляют одно эквивалентное сопротивление на­грузки переменному току Rкос (рис. 42, б).

В области нижних частотвозрастает сопротивление емко­сти Сс, и на нем теряется часть усиленного сигнала. Это учитывается в эквивалентной схеме (рис. 42, в). Влиянием малой емкости С0 пренебрегаем, так как ее сопротивление очень велико по сравнению с Rвх2. Частотная характеристика имеет в области нижних частот спад тем больший, чем меньше емкость Сс и входное сопротивление следующего кас­када, т. е. чем меньше постоянная времени тн на нижних частотах, зависящая от произведения этих величин. Учиты­вая небольшую величину Rвх в транзисторных каскадах, для уменьшения спада нижних частот необходимо иметь боль­шую величину емкости Сс. Поэтому используют низковольт­ные малогабаритные электролитические конденсаторы.

Рис. 43 Частотная характеристика резисторного каскада с емкостной связью

В области верхних частотуменьшается сопротивление емкости С0, что приводит к уменьшению коэффициента уси­ления напряжения. Поэтому влиянием емкости С0 нельзя пренебречь, а емкость Сс уже влияния не оказывает, так как ее сопротивление гораздо меньше, чем Rвх2. Эквивалентная схема для верхних частот показана на

рис. 42, г. Частотная характеристика имеет спад на верхних частотах тем боль­ший, чем больше емкость С0 и сопротивление, которое она шунтирует, т. е. чем больше постоянная времени тв. Ее можно вычислить как произведение емкости С0 на выходное сопротивление каскада, определяемое параллельным вклю­чением Rвых транзистора и Rк~. Отсюда следует, что чем меньше выходное сопротивление каскада, тем меньше влияет емкость, действующая параллельно его выходу. Частотная характеристика резисторного каскада с емкостной связью дана на рис. 43.

Предыдущая статья:Резисторные каскады Следующая статья:Схемы включения звукоснимателя и микрофона
page speed (0.0093 sec, direct)