Конспект 05 |
1 |
Усилительный каскад с общим эмиттером.
n-p-n
Назначение: Усиление переменного сигнала. Каскад с общим эмиттером переворачивает базу.
Назначение элементов:
Сопротивление R1, R2, Rэ, Rk задают режим по постоянному току.
Rэ – служит для температурной стабилизации. Является отрицательной обратной связью по постоянному току.
Сэ – шунтируя Rэ, исключает отрицательную обратную связь по переменному току.
Сэ = Xcэ = 1/ωcэ << Rэ
Ср1, Ср2 – разделительные емкости, позволяющие отделить постоянный ток от генератора (постоянную составляющую от переменной). Служат, чтобы не было связи с генератором и с нагрузкой.
Rк – определяет коэффициент усиления каскада.
Есмещ = φб = |
Ek R1 |
Rб = R1 R2 |
|
R1 +R2 |
|||
|
|
Конспект 05 |
2 |
Расчет по постоянному току.
Сэ, Ср1, Ср2 – разрывы (для постоянного тока). 1) Есмещ = IбRб + Uбэ(Iб) + Iэ Rэ
нелинейная функция
2)Ik = Ik Rk + Ukэ(Ik) + IэRэ
3)Ik = βIб
4) Iэ = Iб + Ik Iэ βIб (единицей пренебрегаем)
Есмещ. = Iб (Rб + βRэ) + Uбэ(Iб)
Ек = Iбβ( Rk + Rэ) + Uкэ(Ik)
Конспект 05 |
3 |
линия нагрузки по переменному току
линия нагрузки по постоянному току
Ctgα = Rэ+Rk
Ctgβ =Rk || Rн
Подключение нагрузки приводит к ↓ усиления входного сигнала При переменном тока все конденсаторы – закоротки
Расчет при RНАГРУЗКИ = ∞.
При ↑ toС ↑Iб A→A’ ↑Iбэ, ↑ Iэ ↑IэRэ = φэ ↓Uбэ = φб – φэ(↑) A’→A
Rэ приводит к температурной стабилизации и является отрицательной обратной связью по постоянному току. (т.к. φб – φэ)
Конспект 05 |
4 |
Расчет каскада по переменному току.
Конденсаторы и источники напряжения – закоротки. Схема замещения в h-параметрах:
Направление
положительной
Rвх = |
Uвх = Uвх = |
|
i1 h11э |
= |
h11э Rб |
= h11э Rб ; |
|||||
|
i1 h11э |
|
|
|
|||||||
|
Iвх |
Ir |
+i1 |
|
h11э +Rб |
||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Rб |
|
|
|
||
Rвых = |
Uвых = |
|
1 |
||Rk |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
Ir |
|
h11э |
|
|
|
|
|
|
||
Входная цепь.
Ir = |
|
Er |
|
|
|
Rr +Rвых |
|
||||
|
|
||||
I1 = Ir |
Rб |
|
= |
Er Rб |
|
|
|
(Rr +Rвх)(Rб +h11э) |
|||
|
|
Rб +h11э |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т.к. |
каскад |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
инвертирует фазу |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Uнагр |
|
|
|
|| Rk || Rн h21э I1 |
|
(Rвых || Rн)h21э Er RБ |
|
|
h21э Rk |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Ku = |
= |
h22э |
|
|
= |
= − |
ξвхξвых |
|
||||||
Er |
|
|
Er |
|
|
h11э |
|
|||||||
|
|
|
|
|
Er RБ +Rвх (RБ +h11э) |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Конспект 05 |
5 |
Rвых || Rн = (Rвых Rн)= Rвых ≈ Rk = Rkξвых Rвых +Rн
Uвх = (RErr +RRвхвх)= Erξвх ξвх = (RrR+вхRвх)
Выходная цепь.
|
Uн = |
|
|
|
Uвых |
Rн = Uвыхξвых |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Rвых +Rн |
|
|
|
|
|
||||||
|
Ku = |
Uн = |
Uвыхξвхξвых = h21э I1 Rвыхξвхξвых = h21э Rвыхξвхξвых |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
Er |
|
Uвх |
|
|
I1 h11э |
h11э |
|||||
|
Ki = |
|
Iн |
; Iн |
= h21э |
I1 |
|
Rвых |
|
|
||||||
|
Iвх |
Rвых +Rн |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
I1 = Iвх |
|
|
|
Rб |
|
|
Iвх |
= I1 Rб +R11э |
|
||||||
|
|
R |
+R |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|||
|
h21э I1 RвыхRб |
|
|
|
|
|
|
Rб |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ki = |
|
= h21э |
|
|
|
ξвых.i |
|
|
|
|||||||
(Rвых +Rн)(Rб +h11э)I1 |
Rб +h11э |
|
|
|
||||||||||||
Конспект 05 |
6 |
Усилительный каскад с общим коллектором.
R1 || R2 = Rr
Eсмещ = ЕкR1
R1 + R2
1. Закон Кирхгофа ддя входной цепи:
Есм = IбRб+Uбэ(Iб)+IэRэ
2. Для выходной цепи: Ek =Uкэ(Ik)+IэRэ
3. Ik = βIб
4. Iэ = Iб + Ik
отсюда находим: Uбэ(Iб), Ukэ(Ik), Iб, Iк
Этот каскад не дает усиления по напряжению (Ku< 1), он является каскадом со 100% отрицательной обратной связью.
Uвх~ = Uбэ~ + iэ~Rэ
Uбэ~ = Uвх - iэ~Rэ
Uн = Uвых 100% отрицательная обратная связь по напряжению.
UбэА = ϕб - IэRэ - служит для температурной стабилизации.
О.Э.
По переменному току не будет обратной связи. Весь ток пойдет через емкость.
1/ωСэ = Хсэ << Rэ
Uвх = Uбэ~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uбэ~ = Uвх~ - iэ~Rэ’ Uвх |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Rвх = |
iвх |
= |
h11э |
+ |
|
|
+ || Rэ || Rн (1 |
+h21э) |
|| Rб |
||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||
Отрицательную |
|
|
|
|
|
h22э |
|
вводят |
|
к |
↑ |
|
|
||||||||||||
|
|
обратную связь |
|
входного |
|||||||||||||||||||||
сопротивления. |
|
|
|
Uвх |
|
|
h11э +Rг || Rб |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Rвых |
= |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|| |
|
|
|| Rэ |
|
|
|||||||
|
iвых |
|
1+h11э |
|
h22э |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Rвых ≈ |
h11э +Rг || Rб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Расчет по переменному току. |
Uнагр |
1+h11э |
(1+h21э)Rэ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Ku = |
|
|
|
|
= |
|
|
|
ξвхξвых |
|
|
||||||||||||||
|
|
Er |
|
(1+h21э)(Rэ || Rн)+h11э |
|
|
|||||||||||||||||||
ξвых = |
|
Rн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Rн +Rэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ξвх = |
|
|
|
Rвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Rвх +Rг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Конспект 05 |
7 |