7 Усилительный каскад на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером

7.1 Анализ работы усилительного каскада в режиме покоя

Для работы каскада усиления на биполярном транзисторе требуется

задавать начальный ток базы , этот ток задаётся при помощи делителя напряжения . Типовая схема усиления каскада с общим эмиттером .

I

I_д+I_б R_к

R₁

C₂

С₁ R_H

I_б+I_к

R₂

R₂

R_э С_э

Для того, чтобы рассчитать все элементы схемы необходимо выполнить её анализ.

При современном способе проектирования анализ необходим для определения предварительных параметров элементов , а после моделируем эти параметры всегда

уточняем. Для определения сопротивления резистора и начальных параметров работы

транзистора выполняем анализ по постоянному току из подачи входного сигнала. При подаче направляем питание + Е_к против след токи.

Указывая токи определяем величину соответствующего сопротивления.

R_k=R_H\(2-5) ; R_H- cсопротивление направление которого задаётся при проектировании

R_э=(0.1-0.3) R_k

Отрицательная обратная связь последует по току.R1 и R2 задают начальный ток базы и явл. делит. напряжение для того , чтобы условия не влияли на работу усилителя величина R1 и R2 должна быть.

Для того, чтобы расчитать параметры усилителя необходимо выбрать тип транзистора.

Будем считать , что транзистор сув. и известно Ek. Для изв. транзистора строим нагрузку прямую.

Ik

По  I

1

Eкп\RkRэ

IБ=IБП

Iкп A

1,2 рабочий участок 2 IБ=0

Uкп Uke

Для того чтобы усилить работу с минимальным искажением рабочего тока транзистора должна быть посередине участка 1,2.

А - рабочая точка, точке А соответствует Iкп и Uкп . Точку А выбирают соответственно сопротивлению резистора R1 и R2 . По входным данным определяем UБЭ покоя.

Uбэп = UR2- Urэ;

R1 =Ek- UR2\ Iд+Iбп;

UR = (0.1-0.3)Ek ;

R2 = Uбэп+UKE\(5-10)Iбп;

Для расчета параметров усилителя необходимо выполнить анализ для переменного тока.

7.2 Эквивалентная схема замещения каскада. Расчет параметров усиления

Для анализа по переменному току будем считать , что на средней частоте сопротивление всех конденсаторов равна 0 , а транзистор работает на минимальном участке характеризуя построенную схему замещения.

Б К

rб rk

R_г R₁

R2 Rk RH

Iк

Для переменного тока эквивалентное напряжение определяется параллельным включением Rk и Rh

Rh= Rk *Rh \ Rk + Rh ; Rh= Rk + Rh ;

Зная Rh  строим нагр . прям . для переменного тока она проходит через точку А .

При подаче на вход переменного напряжения рабочая точка перем. По линии для переменного тока .

Определяем коэффициент усиления по напряжению.

Ik= Iб* rk(rэ+Rh)\rk+rэ+Rh *1\ rэ+Rh

U вх= Iб*rб+Iэ*rэ=Iб(rб+(1+)rэ);

Ku=  *rf*Rh\((rk+rэ+Rh)((rб+rэ(1+)))

Uк>>Rhi rk>>rэ

Ku= *Rh\rб+rэ+(1+)= Rh\re

Rвх= R1//R2//rвх аналогично можно определить усиление по току .