Дьюб Динеш С. Электроника - схемы и анализ (2008) (1095413), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Если Р транзистора равен 100, чему равен импеданс между базой и землей? Ответ: Уц««««« =,9йл, Яц««««« = 200 кОм. 5.10. Почему усилитель с общей базой не находит большого применения? 5.11. Почему среди усилителей на биполярных транзисторах чаще всего применяется усилитель с ОЭ? 5.12. Почему усилитель с общим коллектором назвали эмиттерным повторителем? 5.13. Где применяется эмиттерный повторитель? 5 14. Как вы понимаете термин «термокомпенсированный эмиттер«? 5 15. Какой коэффициент усиления по мощности у усилителя, если коэффициент усиления по току равен 100, по напряжению равен 40? 0«аее«о: Коэффициент усиления по мощности = = коэффициент усиления по току х х коэффициент усиления по напряжению = 100 х 40 = 4000.
Сигнал мощностью 1 мВт, поданный на вход, усилится на выходе до 4 Вт. Задачи Вычислить динамическое сопротивление эмиттера кремниевого транзистора с Ъви = 0,7 В в схеме на рис. 5.34. Ответ: г', = 50 Ом. Вычислить сопротивление переменному току г,' в схеме на рис. 5.35. Принять Ъвя = 0,7 В. 0«лает: г,' = 26,3 Ома. 6-2890 ~~~~~2 Глава б. Анализ усилителей малого сиги ла на биполярных транзисторах +5 В 3 ком 5 кО 8,6 кОм 5 кО кОм -5 В Рис. 5.34 Рис. 5.35 5.3.
В схеме (рис. 5.36) динамическое сопротивление эмиттера т', кв 4 Ом. Вычислить переменный ток эмиттера, переменное напряжение эмиттера. Ответ: 1, = 025 мА, о, = 39 мВ. +15 В Зк 5мВ (переменный ' ток) 2к ,5 кОм Рис. 5.36. 5.4. Вычислить коэффициент усиления по напряжению в схеме на рис. 5.36. Отвеин А„= 52.
5,5. При каком сопротивлении резистора Ло усилитель на рис. 5.37 будет иметь коэффициент усиления по напряжению 100? Транзистор кремниевый, квя = =0,7В. Ответ: Вс кв 375 Ом в д 1~63) ,6 кОм 6мВ Рис. 6.37. 5.6. При каком минимальном сопротивлении нагрузки Аь в усилителе, изображенном на рис. 5.38 коэффициент усиления будет не меньше 60? Принять кве = О. Ответ: Ве = 3 кОм.
6м Рис. 6.38. 5.7. Оценить входной импеданс е е усилителя на рис. 5.39, в котором применен кремниевый транзистор с коэффициентом передачи тока )? = 100. Ответ: Я, = 3 МОм. 5.8. Динамическое сопротивление эмиттера транзистора ге = 25 Ом, )? = 80. а) Чему равен коэффициент усиления по напряжению усилителя и выход- ное напряжение п, 1схема на рис. 5.40)? б) Вычислить коэффициент усиления по напряжению и выходное напряжение, если сопротивление эмиттера 2,3 кОм зашунтировать конденсатором достаточной емкости? Ответ: а) А„= 1,74, е = 2,44 мВ 6) А„= 160, се = 166,4 мВ. ~~~~64 Глава 5. Анализ усилителей малого сигнала на биполлрных транзисторах л12 В +15 В 2мВ -12 В Рис. 5.39 Рис.
5.40 5тп На рис. 5.41 представлен усилитель с общим эмиттером. Транзистор имеет )3 = 100, $'ВВ = О, г,' = 20. Прн каком максимальном напряжении входного сигнала о1 можно получить неискаженное выходное напряжение? Ответ: 100 мВ. 5.10. Вычислить входной импеданс Я; и выходной импеданс Я, эмиттерного повторителя, изображенного на рис. 5.42. Кремниевый транзистор имеет )3 = 150 и т, '= 5 Ом. Ответ: Я; = 100 кОм, Я = 8 Ом. +15 В +1О В 500 кО ком 2 Рис. 5.42 Рнс. 5.41 5.11.
Если в схеме 5.42 сопротивление источника вместо 450 Ом будет нулевым, каким будет выходной импеданс усилителя? Ответ: Я, 5 Ом. Обратите внимание, что прн нулевом сопротивлении источника выходной импедвнс примерно равен динамическому сопротивлению эмнттера. 5.12. Вычислить входной импеданс эмиттерного повторителя (рис. 5.43). Транзистор имеет ф = 100. Ответ: 14,5 кОн. д д 5.13. В схеме усилителя с общей базой (рис.
5.44) транзистор имеет а = 0,98 и коллекторное сопротивление г', = 2,5 МОм. Найти: а) входной импеданс усилителя; б) выходной импеданс усилителя; в) коэффициент усиления по напряжению; г) коэффициент усиления по мощности. Одявешд а) Входной нмпеданс 15 Ом; б) выходной импеданс 5 кОм в) коэффициент усиления по напряжению 163 г) коэффициент усиления по мощности 160. -12 В 75 к 22 к Рнс. 5.44 Рнс. 5.43 5.14.
Усилитель с ОЭ имеет коэффициент усиления по напряжению 100 при Нв = = 1 кОм и Аь = оо. Вычислить коэффициент усиления по напряжению, если к коллекторному выходу подключена нагрузка в 50 Ом. Одяввтд Нагрузка 50 Ом уменьшает коэффициент усиления по напряжению со 100 до 4,7. ГЛАВА 6 УСИЛИТЕЛИ МАЛОГО СИГНАЛА И Я-, У'- И Ь-ПАРАМЕТРЫ Присутствие сигнала переменного тока на входных клеммах усилителя изменяет ток коллектора и напряжения на переходах транзистора.
В малосигнальном усилителе эти изменения малы по сравнению с постоянными токами и напряжениями, поддерживающими рабочую точку транзистора в активной области. Свойства мэлосигнального усилителя характеризуются его входным импедансом, коэффициентом усиления по напряжению, коэффициентом усиления по току и выходным импедансом. Формулы для вычисления этих параметров можно получить, взяв за исходные данные Я-, у- или Ь-параметры.
Темы, рассмотренные в этой главе: определение Е-, У-и й-параметров; трудности точного измерения Я- и У-параметров биполярного транзистора; 6-параметры; анализ схем при помощи Й-параметров и выражения для расчета коэффициентов усиления и импедансов. б.!. Я-и Ъ -параметры В этом разделе будут рассмотрены четырехполюсники или двухпортовые схемы (порт — это набор клемм ввода или вывода) — входной порт и выходной порт. Две клеммы источника сигнала подключаются к входу, две клеммы нагрузки подключаются к выходу (рис. 6.1). Рассмотрим усилитель как «черный юцик». Это значит, что нас не будут интересовать детали внутри четырехпсюпосника Характеристики схемы будут оцениваться и анализироваться на основе токов клемм 1» и 1я, и напряжений $'~ и Ъз, где 11, 12 и ~~, Ъз представляют мгновенные значения (т.
е. постоянные (обусловленных смещением) + переменные (вызванные сигналом)). ходной порт Входно порт Рис. 6.2. Линейная вольтамперная характеристика Рис. 6.1. Двухпортовая или четырех- полюсная цепь Предлагаемый анализ применим к линейным или хотя бы к кусочно-линейным цепям. На рис. 6.2 приведен пример линейной характеристики. Понятие кусочно-линейной характеристики объяснено на рис.
6.3. На рис. 6.3, а приведена нелинейная вольт-амперная характеристика прибора. Эта же характеристика приближенно перерисована на рис. 6.3, 6, в виде двух линейных областей 1 и П. Поскольку наклоны графика различны, отличаются и значения параметров в областях 1 и П. Рассмотренные ниже методы анализа при соответствующем выборе параметров применимы как к области 1, так и к области П.
Рис. 6.6. Вольт-амперные т харахтеристики; нелнней- нея (реельная) характери- стика (а), кусочно-линей- ные области 1 и П (б) б) Этот метод не применяется для изучения усилителей мощности. Изза больших колебаний токов и напряжений, встречающихся в усилителях мощности, анализ работы схемы не может быть ограничен только линейным участком, и в таком случае он будет неточным. Еще отметим, что этот анализ применим как к пассивным цепям (например, состоящим только из резисторов), так и к активным схемам типа Усилителя. Любые две вэ четырех переменные величины клемм И1, 'тз, 11 и 1о мо"Ут быть выбраны независимыми переменными, а другие могут быть выРажены через эти независимые и параметры четырехполюсника. Три воз- ~~~~68 Глава 6.
Усилители малого сигнала и г-, у- и Ь-параметры можных набора независимых переменных приводят к Я-, У- и Ь-параметрам, Однако сначала вспомним стандартную методику анализа схем усилителей на переменном токе. Стандартнал меп1одина анализа усилитпелей (Некоторые из этих пунктов были приведены в гл. 5, однако, учитывая их важность, еще раз даны и в этой главе.) Стандартная практика анализа схем усилителей включает в себя следующие этапы. 1.
Все источники постоянного напряжения и тока приводятся к нулю, Источники напряжения замыкаются накоротко (т.е. заземляются), все клеммы источников тока разрываются. 2. При анализе на переменном токе действие переходных и блокировочных конденсаторов не учитывается. Конденсаторы рассматриваются идеальными и предполагаются замкнутыми. 3. При анализе на постоянном токе все источники переменного на пряжения и тока приводятся к нулю, переходные и блокировочные конденсаторы рассматриваются как обрыв (бесконечное сопротивление) .
4. Если для любой цели требуется знать полные значения тока и напряжения, применяется принцип суперпозиции, т. е. считается, что алгебраическая сумма переменного и постоянного тока (напряжения) дает полный ток (напряжение) на участке цепи. л -параметры Если взять токи 11 и 12 в качестве независимых переменных, то напряжения Ъ1 и $'2 могут быть выражены через функциональные соотношения: ~'1 =Л% У2); (6.1) 12 22(111.~2)) (6.2) где 11 и 12 — некоторые произвольные функции.
Главное назначение усилителя — это усиливать меняющийся сигнал (сигнал переменного тока). При работе на переменном токе токи и напряжения на клеммах меняются. Эти изменения можно выразить математически через полные дифференциалы, т. е. можно написать: (6.3) (6.4) Уравнение (6.1) устанавливает, что напряжение 1'1 зависит от токов 11 и 12.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
