5. Анализ каскада в области верхних частот

Построим эквивалентную схему каскада в области верхних частот. Учтём, что влиянием разделительных ёмкостей, вследствие малости их реактивного сопротивления на ВЧ можно пренебречь.

Рис. 10

Упростим эту схему, пользуясь знанием величины входного сопротивления и пренебрегая высоким сопротивлением R_Б и R_i.

Рис. 11

Следует обратить внимание на то, что входная и выходная цепи этой эквивалентной схемы имеют одинаковую топологию (если учесть нулевое сопротивление источника напряжения). А именно простой RC цепи.

Исходя из этого, можно вычислить постоянные времени входной и выходной цепи в области верхних частот:

,

.

Здесь в выражении для постоянной времени выходной цепи присутствует слагаемое − собственная постоянная времени транзистора, описывающая инерционные свойства самого транзистора.

Отсюда верхняя граничная частота сквозного усиления:

АЧХ

Ф ЧХ

1. Анализ оконечного каскада на биполярном транзисторе в схеме с общей базой. Амплитудно-частотная, фазочастотная и переходная характеристики.

5. Анализ усилительного каскада на транзисторе в схеме с об

Рассмотрим каскад с транзистором, включенным в схеме с общей базой (ОБ). Типовая принципиальная схема такого каскада приведена на рис. 1

Рис. 1. Схема усилительного каскада на транзисторе в схеме включения с ОБ

К положительным сторонам такого включения можно отнести:

1. Высокая линейность выходных характеристик транзистора включенного по такой схеме, что позволяет получать малый уровень нелинейных искажений.

2. Высокая температурная стабильность.

3. Большой диапазон питающих напряжений, что позволяет получать более высокий коэффициент полезного действия.

4. Наибольшее выходное сопротивление, что позволяет получать максимальный коэффициент усиления по напряжению.

5. Более быстродействующая схема по сравнению со схемой усилительного каскада, собранного на транзисторе (ОЭ).

К недостаткам такого каскада можно отнести:

1. Низкое входное сопротивление, что делает более сложным согласование с предыдущими каскадами. Этим условием ограничено применение данной схемы в многокаскадных усилителях.

2. Меньший коэффициент усиления по мощности, чем в усилительном каскаде на транзисторе в схеме с ОЭ, т.к. нет усиления по току.

Так же следует отметить, что усилительный каскад, собранный по такой схеме, является неинвертирующим.

1. Анализ усилительного каскада на средних частотах

1. Коэффициент усиления каскада по напряжению

.

2. Сквозной коэффициент усиления каскада по напряжению

.

3. Входное сопротивление усилительного каскада

.

4. Выходное сопротивление усилительного каскада

.

2. Анализ каскада на нижних частотах

,

,

.

3. Анализ каскада на верхних частотах

,

.

АЧХ

ФЧХ

ПХ

Билет 9

Анализ усилительного каскада на транзисторе в схеме с ОК

Последним нерассмотренным каскадом является каскад, на транзисторе в схеме включения с общим коллектором. Типовая схема данного каскада приведена на рис. 2

Рис. 2. Усилительный каскад на транзисторе в схеме включения с общим коллектором

К положительным сторонам можно отнести:

1. Высокое входное сопротивление.

2. Низкое выходное сопротивление. Оба эти свойства позволяют использовать данный усилительный каскад в качестве буферных и развязывающих каскадов.

3. Самая широка полоса пропускания.

К отрицательным сторонам можно отнести:

1. Коэффициент усиления по напряжению меньше единицы.

Следует отметить то, что данный каскад, так же как и каскад на транзисторе в схеме с ОБ, является неинвертирующим.