Степаненко И. Основы теории транзисторов и транзисторных схем (1977) (1086783), страница 89
Текст из файла (страница 89)
с. 397), поскаль. ку »тот козффициент заметно отличается ог единицы только при сопротивлениях йа1Яа порядка 100 нОм и более, которые в обычных схемах неприемлемы, Что касается эмиттерной цепи, то ее параметрами будут: Ев = 7м (йвнх)оэ1 )7в = Я.кх)оэ, где ()г,м„)оэ рассчитывается по формуле (7-23). Расчет каскада на средних и низших частотах неспецифичен н тоже выполняется раздельно для каскадов ОЭ н ОБ.
Единственной особенностью является расчет блокирующей емкости в цепи дели- теля (см. с. 401). Емкость Са, рассчитывается, исходя из желатель- ного значения низкочастотной постоянной времени т„ (см. з 7-3), которая в данном случае имеет вид '. тя = Са, (ггз(Щ (10-15) В области высших частот для анализа можно использовать формулу (7-60), заменив параметры 2-го каскада на параметры схемы ОБ, как это было сделано в 9 10-2.
Кроме того, оператор з нужно заменить на )ю. Анализ показывает, что частотные характеристики каскода в целом определяются каскадом ОЭ, как более инерционным. Следовательно, эти характеристики можно рассчитывать по формулам 9 7-4, имея в виду отмеченную выше особенность (у„* = 1), связанную с режимом короткого замыкания в коллекторной цепи транзистора Т,. Более подробный анализ каскодов можно найти в работе (132), где, однако, используется система у-параметров. Глава вдиннадцаглвя 3"СИДО7ЕДИ С тРА11СФОРМАтОРБОй СВНЗЬВ 114.
ВВЕДЕНБЕ На рис. 11-1 показаны две основные схемы каскадов с трансформаторным входом и выходом. Чаще применяется схема на рис. 11-1, а, которую называют схемой с и ос л е до в а т е л ьн ы м включениемвыходноготрансформатора Три Схемасп а р а лл е л ь н ы м включением выходного трансформатора (рис. 11-1, б) нуждается в переходном конденсаторе ', В основе последней схемы лежит обычный каскад ОЭ, к которому просто добавлен трансформатор.
Каскад с последовательным включением трансформатора более существенно отличается от каскада с емкостными связями: 1) коллектор транзистора непосредственно присоединен к шине Е„ по постоянному току (так как активное сопротивление первичной обмотки Тр, мало); х Строго говори, пуп<но было бы учесть еще и входное сопротивление транзистора Т„ео стороны базы; однако расчет по формуле (8-191 показывает, что оно обычно пренебрежимо велико. ' Схема включения выходного траноуорматора, показанная на рис. 11-1, б„ называется еще слелод падаллвльнога питания, 2) выходное сопротивление каскада в связи с отсутствием (7„ равно 4 (1 + руе) (см, (7-23)1 и обы пю гораздо больше выходного сопротивления в усилителе с параллельным- включением, где й„„, =й„г Кроме того, при последовательном включении через первичную обмотку трансформатора Тре протекает постоянный подмагничивающий ток.
Что касается входного трансформатора Трм то способы включения его вторичной обмотки, показанные на рис. 11-1, в сущности равноценны: конденсаторы С, и С, имеют достаточно большую емкость, так что по переменному току вторичная обмотка присоединена между базой н эмиттером. Б обоих случаях параллельно Еи -Ен Рис. 11-1, Трансформаторные каскады с последовательным (а) н па- раллельным (б) включением трансформатора Трм входному сопротивлению оказывается включенным эквивалентное сопротивление базового делителя. Если это нежелательно, можно включить обмотку между средней точкой делителя н базой„а одно из плеч делителя зашунтировать большой емкостью.
Применение трансформаторов для связи транзисторных каскадов имеьч некоторую специфииу по сравнениго с ламповыми схемами. Это связано со сравни. тельно малымн входными сопротивлениями транзисторных каскадов и обратным (по сравнению с лампами) соотношением входного и выходного сопротивлений: )Гьх С, )(амх. В СВЯЗН С ЭТИМ, ВО-ПЕРВЫХ, НЕОбХОДИМЫ МЕНЬШИЕ ИИДУКПШИСГГИ обмоток при одной и той же нижней граничной часчоге (так как постоянная вре. вени ьЯ получается больше) и, во-вторых, для межкаскадной связи следует обычно применять не повышающие, а понижающие трансформаторы(621. Последний вывод заслуживает специального рассмотрения.
11-2. КОЗФФИЦИВИТ ТРАНСФОРИЛЦИИ Максимальная передача мощности от источника сигнала а нагрузку происходит прн равенстве их сопротивлений. Если сопротивления й, и Й„ имеют разные значения, их можно .согласовать с помощью трансформатора. Такое согласование основано на том, что в случае идеального трансформатора (без потерь) имеют место соотношения (11-1) где и = ыгл/гпг — коэффициент трансформации (гп„гпэ — числа витков вторичной и первичной обмоток); Р„', )('„— соответственно сопротивление нагрузки, «пересчитанное» в первичную обмотку, и сопротивление источника сигнала, «пересчитанное» во вторичную обмотку.
При согласовании имеем Л'„' = )с„ яли И'„ = гсо, что приводит к одному и тому же выражению для согласующего коэффициента трансформации: - /% Псогл г (11-2) Если т-й каскад усилителя является промежуточным, то для выходного трансформатора в полученной формуле нужно использовать величины )т„= Й,„„(„т) и )с„= )т,„, а для выходного трансформатора — величины гс„= 1(„и„„и гтл„= )т„„(„т).
В случае идентичных каскадов коэффициенты трансформации для обоих трансформаторов получаются одинаковыми и равными: льл (11-3) Это выражение подтверждает вывод о том, что в транзисторных усилителях, у которых й„< )т,„„, коэффициент трансформации должен быть меньше единицы '. В каскаде с п а р а л л е л ь н ы м включением трансформатора сопротивление гг„обычно не превышает нескольких килоом. Потому можно считать )т',„„= И, и р = р. Тогда коэффициент трансформации рассчитывается по формуле / ~а»а $/ гд+(!+0)гл лсогл д у' о "" )/ с К (11-4а) н для маломощных каскадов, как правило, лежит в пределах 0,25 — 0,5. В каскаде с посл едо в а тел ь н ы м включением траисфоРматоРа сопРотивлениЯ 1«„, и И,м„оказываютси взаимосвЯзанными величинами, и зто осложняет задачу определения козффи- Следует подчеркауть, что согласование обеспечивает ие тслыго оптимальиуш передачу мощности, ио и оптимальвусо передачу напряжения и тока.
Поэтому важоя о пелесообраэиости поиижагощего траисформатора в полной мере отиосится к у~илителям и а п р я ж е и и я, в которых мощность как таковая ие представляет интереса. Пусть, например, я„= 0,0! м„. Тогда в отсутствие трансформатора иа иагруаке выделится примерио 0,0! напряжения источника сигиала; а случае согласоваиия (п= 0,1) ага доля повышается до 0,05, а в случае повышающего траисформатора с и= !Π— умеиьшаегся примерно до 0,00!. Р(" +гэ) Псогн гн (11-4б) Поскольку г„~~э Я„, коэффициент трансформации (11-46) значительно (примерно на порядок) меньше, чем в схеме с параллельным включением трансформатора (11-4а).
В заключение отметим, что трансформаторная связь часто используется не для повышения усиления, а только для преобразования сопротивлений согласно (11-1). Такое применение трансформаторов характерно дли первого и последнего каскадов усилителя и объясняетси тем, по ряд датчиков и некоторые виды нагрузки нуждшотся для нормальной работы в определенном режиме, близком либо к холостому ходу, либо к короткому замыканию. При этом прихолится мириться с тем, что козффипиеит передачи К„или К; может оказаться меньше, чем в случае бестрансформаторной связи. 11-3. ОВЛАСТЪ СРЕДНИХ ЧАСТОТ Трансформаторы могут включаться необязательно и на входе, и на выходе каскада.
Но мы рассмотрим именно такой общий случай, поскольку в частных случаях можно в соответствующих формулах полагать и, =- 1 илн л = !. В основу анализа положим каскад ОЭ, хотя при трансформаторном соединении каскады ОБ также вполне работоспособны. Результаты анализа при соответствующей замене параметров (см. й 10-1) пригодны для обоих тнпов каскадов. Параметры каскада. При анализе трансформаторных каскадов на средних частотах пренебрежем влиянием реактивных элементов, в том числе индуктивностями трансформаторов.
Для параллельной схемы, подставив в формулу (7-4а) пересчитанные сопротивления !с; и 74'„ и умножив правую часть на коэффициенты трансформации, получим: (11-ба) й (Л.Р:) 1(и = Ан й пглэ. г+ нн Аналогично из формулы (7-7а) получим: )1' К (11-бб) лглнлг+мнн мн+нн ' где К = !тгп',; К, = И„lп'„а коэффициент () рассчитывается по формуле (7-20). циента и„„.
В самом деле, коэффициент ()„, который нужно исполь. зовать в формуле (7-2), есть функция сопротивления И;, = !т'„и, а коэффициент Тэ, который нужно использовать в формуле (7-23), является функциеи сопротивления К = !с,„. 'Анализ,. аналогичный тому, который приведен в й 11-3 применительно к коэффициенту усиления мощности (11-10), показывает, что в каскаде с последовательным включением трансформатора В случае последовательного включения трансформатора 7'р, нужно в формулах (11-5) положить И„= оо; тогда йоРн (11-ба) г+ нх я' (11-бб) Коэффициенты усиления в формулах (11-5) и (11-6) приняты положительными, так как их знаки зависят от включения обмоток.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
