2.2. Область средних частот

Эквивалентная схема каскада ОЭ в области средних частот

Для этой области считается, что емкости бесконечно большие, а емкость коллекторного перехода незначительна. По этой причине оказывается зашунтированным емкостью и в работе не участвует. Будем пренебрегать обратным током коллекторного перехода, а также считать, что . Тогда эквивалентная схема будет такой, как показано на рис. 5. Рези-

сторы базового делителя через источник питания соединены параллельно. Пунктир означает, что, если выполняется условие , то на переменном токе делитель в работе не участвует.

7.2.1. Входное сопротивление

.

Здесь применено , а так же то, что по эквивалентной схеме , а при параллельном соединении напряжения на ветках равны и общее сопротивление определяется меньшим, то есть . Откуда

. (2.1)

Из формулы следует, что значительно увеличивает входное сопротивление. Если при расчете каскада на постоянном токе выбрано , то следует уточнить входное сопротивление:

.

2.2.2. Выходное сопротивление

.

, т.к. .

И, окончательно, .

2.2.3. Коэффициент передачи по напряжению

.

В ламповых усилителях и усилителях на униполярных транзисторах обычно и тогда . Для биполярных транзисторов , и, таким образом, .

Из эквивалентной схемы

, , , .

Знак минус говорит о том, что фаза выходного тока относительно входного сдвинута на .

Э.д.с генератора подается на резистивный делитель из , а снимается входное напряжение с . По Кирхгофу для входного контура: , откуда . Подставив полученные выражения в коэффициент передачи, получим:

. (2.2)

Максимум будет при RГ =0 (идеальный генератор) и (холостой ход на выходе): . Если в цепи эмиттера присутствует незашунтированный резистор , то , при . В этом случае не зависит от транзистора. Во всех случаях существенно уменьшает коэффициент передачи.

Существует еще одна форма записи коэффициента передачи – как произведение коэффициентов передачи:

. (2.2а)

Коэффициент входа (передача от генератора в каскад) , коэффициент выхода (передача от каскада в нагрузку) :

, .

Можно доказать, что (2.2) и (2.2а) одно и то же. Из них также следует, что, так как обычно считаются заданными по ТЗ, то единственный путь увеличения коэффициента передачи – увеличение .

Рассмотрим некоторые частные случаи.

1) Пусть нагрузкой является аналогичный каскад. Считаем, что . Тогда

.

Так как для нашего случая нагрузкой является входное сопротивление следующего каскада, то

.

Если при расчете каскада на постоянном токе берется , то .

2) Промежуточный каскад. Для него . Тогда

.

Если , то , если , то .

Подводя итог, можно сказать, что коэффициент передачи каскада существенно зависит он нагрузки и генератора.