Для расчета Rвых источник сигнала ес необходимо подключить к выходу каскада. Тогда

, (3.7)

где - выходное сопротивление транзистора VT1 в схеме с ОЭ, определяемое по его выходным характеристикам.

Учитывая, что 100-1000 кОм, получаем, что в большинстве случаев . В пределе, когда .

Формулы для основных динамических параметров каскада могут быть преобразованы с учетом известной зависимости сопротивления эмиттерного перехода VT1 от статического тока - :

; (3.8)

. (3.9)

При высокоомной нагрузке ():

. (3.10)

Таким образом, коэффициент усиления по напряжению каскада зависит только от уровня постоянного напряжения на резисторе . Очевидно, что напряжение питания Е является суммой следующих статических напряжений

. (3.11)

Поэтому с учетом (3.10) и (3.11) дифференциальный коэффициент усиления

. (3.12)

Следовательно, при использовании резистивной нагрузки для повышения необходимо уменьшать статическое , а так же статическое падение напряжения на резисторе . Однако при уменьшении I_э.рR_э→0, ухудшается температурная стабильность режима VT1 по постоянному току, а при U_кб.р→0 уменьшается амплитуда выходного напряжения усилителя.

а

б

в

Рис.3.4. Зависимости основных параметров каскада с ОЭ

r_вх.э (а), К_i (б) и К_у (в)

В пределе, при и получаем, что максимально возможный коэффициент усиления каскада по напряжению с резистивной нагрузкой (без учета влияния r_к и μ транзистора VT1)

. (3.13)

Если , то . На практике эти значения К_уmax часто не достижимы, так как на К_у влияют и другие, не учитываемые в настоящем параграфе, параметры транзистора ().

• Максимальная амплитуда выходного напряжения каскада.

Рис.3.5. К определению максимальных амплитуд выходного напряжения ,каскада с ОЭ

Следует рассматривать отдельно амплитуду для положительной и отрицательной полуволн выходного напряжения каскада с ОЭ, так как они, как правило, отличаются друг от друга.

Мгновенное напряжение на коллекторе транзистора VT1 меняется в диапазоне от статического уровня «вверх» к потенциалу шины питания Е на величину , а «вниз» при К_у>>1 - до потенциала VT1 базы на величину (рис.3.6).

Рис.3.6. Мгновенные напряжения на коллекторе транзистора VT1

Поэтому при высокоомной нагрузке () :

Для получения равных величин необходимо выбирать одинаковые статические напряжения

. (3.14)

• Максимальный ток в нагрузке

Очевидно, что этот ток получается при , когда (), и неодинаков для положительной и отрицательной полуволн :

. (3.15)

Рис.3.7. Эквивалентная схема каскада с ОЭ для положительной полуволны и_н

Рис.3.8. Эквивалентная схема каскада с ОЭ для отрицательной полуволны и_н

Для отрицательной полуволны выходного напряжения максимальный ток в нагрузке может быть весьма большим:

, (3.16)

где - максимальный ток, который может быть создан источником сигнала е_с в цепи базы транзистора VT1;

β – коэффициент усиления по току базы транзистора VT1.