Усилительный каскад с общей базой
3.4 Усилительный каскад с общей базой
Принципиальная схема каскада ОБ приведена на рисунке 3.4.1. Потенциал базы транзистора зафиксирован делителем напряжения RБ1, RБ2. Входной сигнал подается на RЭ, следовательно, URЭ = UВХ. Управляющим напряжением по-прежнему остается UБЭ, и, как видно из рисунка оно равно
. (3.4.1)
Таким образом, UБЭ изменяется противофазно входному сигналу (временные диаграммы усилителя ОБ приведены на рисунке 3.42). И поскольку напряжение на коллекторе будет инвертироваться еще раз, переменная составляющая выходного напряжения совпадает по фазе со входным сигналом. Действительно, при поступлении на вход положительной полуволны URЭ возрастает, следовательно, UБЭ уменьшается, что приводит к призакрыванию транзистора. Ток в коллекторной цепи транзистора уменьшается, следовательно и падение напряжения на RК уменьшается, что приводит к росту потенциала коллектора и выходного напряжения. Следует отметить, что выходной ток (ток коллектора), приблизительно равен входному, из-за чего усилитель ОБ называют повторителем тока. Для снижения влияния пульсаций питающего напряжения на работу усилителя и подавления паразитной обратной связи по шине питания стабилизируют потенциал базы транзистора с помощью конденсатора СБ . Разделительные конденсаторы СР1, СР2 выполняют такую же функцию, что и в предыдущих схемах.
Малосигнальная эквивалентная схема каскада, необходимая для определения параметров, приведена на рис. 3.4.3.
Параллельное соединение сопротивлений RК и RН обозначается, как и в каскаде ОЭ, величиной RКН.
1. Входное сопротивление.
Входное сопротивление транзистора между тачками 0-О"
Рекомендуемые материалы
(3.4.2)
Если учесть соотношения (3.3.15), то
(3.4.3)
Входное сопротивление усилительного каскада (между точками 1 -1')
(3.4.4)
В каскаде ОБ величина RВХ.Т мала и составляет десятки Ом. Поэтому обычно RВХ.Т << RЭ и, следовательно,
 |
(3.4.5) 2. Коэффициенты усиления ЭДС и напряжения. Коэффициент усиления ЭДС
(3.4.6)
При RВХ.Т << RЭ , что равносильно равенству iВХ = iЭ, а также учитывая (3.2.15), можно записать
(3.4.7)
Сравнивая (3.4.7) и (3.2.21), можно заметить, что при одинаковых параметрах каскадов ОБ и ОЭ КеОБ < КeОЭ. Обычно КеОБ <10. Малое значение КеОБ в каскаде ОБ обусловлено весьма малым входным сопротивлением транзистора и, следовательно, более сильным влиянием сопротивления RГ, на коэффициент усиления Ке.
Коэффициент усиления напряжения
(3.4.8)
При одинаковых параметрах каскадов ОБ и ОЭ КUОБ < КUОЭ.
3. Коэффициент усиления тока. Из эквивалентной схемы
рис. 3.4.3 можно записать iКRКН = iВЫХRН и iЭRВХ.Т = iВХRВХ . С учетом (3.2.15), (3.2.16) и (3.4.4), можно записать
(3.4.9)
Коэффициент усиления тока достигает максимального значения при RК >> RН и RЭ >> RВХ.Т
4. Коэффициент усиления мощности. Обычно КU>1, Кi ≈ α ≈ 1. Поэтому КP = КU Кi = Ке >1. Однако b усилителе ОБ коэффициент усиления мощности меньше, чем в усилителе ОЭ.
5. Выходное сопротивление. Как и для каскада ОЭ, выходное сопротивление состоит из параллельного соединения сопротивления RК и выходного сопротивления транзистора RВЫХ.Т
(3.4.10)
Ещё посмотрите лекцию "11 Ценные бумаги" по этой теме.
Выходное сопротивление транзистора
(3.4.11)
Так как RК <<rК то
(3.4.12)
Из сравнения (3.4.11) и (3.4.12) с аналогичными выражениями для усилителя ОЭ следует, что выходные сопротивления каскадов ОБ и ОЭ при одинаковых параметрах элементов схемы (RК) примерно одинаковы, а выходное сопротивление транзистора в каскаде ОБ значительно больше, чем в каскаде ОЭ.
Таким образом, каскад ОБ усиливает сигнал по напряжению имощности (Ке>1, КU>1, КP>1), не усиливает по току (Кi<1), имеет малое входное сопротивление (десятки Ом) и большое выходное сопротивление.Из-за этого использование усилителя ОБ в многокаскадных усилителях без специальных мер согласования малоэффективно. Для согласования каскадов ОБ, входящих в состав многокаскадного усилителя, можно включить между ними каскады ОК. Усилитель ОБ используется как составная часть каскодного усилителя, схема которого будет рассмотрена ниже.
