4. Расчет основных параметров каскадов усиления по переменному току в области низких частот

Исходными данными для расчета по переменному току являются: сопротивление нагрузки − , напряжение питания −, действующее значение напряжения на нагрузке −-или мощностьв нагрузке, сопротивление источника (генератора) сигнала −, выходное напряжение источника сигнала −, частота входного сигнала −(или диапазон частотвходного сигнала – от нижней частотыдо верхней частотыв спектре входного сигнала), температурный интервал работоспособности схемы (от минимальнойдо максимальнойтемпературы среды) и коэффициент нестабильности тока коллектора в рабочей точкев заданном интервале температур. Коэффициент нестабильностивычисляется в процентном отношении изменения тока коллекторав интервале температурк, заданому в рабочей точке при комнатной температуре:

. (26)

При отсутствии в исходных данных одного или нескольких параметров их следует задать самостоятельно.

Расчет параметров усилительных каскадов, работающих в линейном режиме, без учета частотных свойств транзистора основан на свойствах комбинированной модели БТ (рис. 14) и разбивается на несколько этапов.

1. Выбор схемы установки рабочей точки и расчет режима работы БТ по постоянному току (определение ,,,).

2. Расчет параметров БТ по переменному току в рабочей точке (модель на рис. 14): определение дифференциального входного сопротивления , крутизны, дифференциального выходного сопротивленияБТ, выходного сопротивления БТ со стороны эмиттера.

3. Расчет параметров эквивалентной схемы всего усилительного каскада как формализованного узла − источника напряжения, управляемого напряжением (рис. 29), к которому подключается источник сигнала и нагрузка. Эквивалентная схема отражает усилительные свойства каскада −- коэффициент усиления по напряжению , коэффициент передачи токаи дает представление о типе согласования схемы с источником сигнала и нагрузкой. Для согласования по напряжению (рис. 29) необходимо, чтобы входное сопротивлениеусилительного каскада было много больше, чем сопротивление источника сигнала, а выходное сопротивлениеусилительного каскада много меньше, чем сопротивление нагрузки:

, . (27)

При выполнении условия (27) не зависит оти, в случаях невыполнения условия (27) вычисление сквозногоследует делать с учетом коэффициентов передачи делителей напряжения во входной (делитель) и выходной (делитель) части эквивалентной схемы.

Свойства эквивалентной схемы усилительного каскада для вариантов включения БТ с ОЭ, с ОБ, с ОК по переменному току (рис. 24) различны. Поэтому сначала в полной схеме усилительного каскада, содержащей элементы как для установки режима по постоянному току, так и элементы, определяющие свойства схемы по переменному току, необходимо выделить упрощенную часть схемы и элементы, отражающие только включение и свойства собственно БТ по переменному току. Произвести, воспользовавшись знанием свойств упрощенной схемы, её предварительный расчет, добавить неучтенные ранее элементы и в дальнейшем расчете учесть их влияние на общие свойства эквивалентной схемы.

• Упрощенное изображение усилительного каскада с включением БТ с ОЭ представлено на рис. 30.