Сопротивления нагрузки

• Коэффициент усиления по току К_i=i_н /i_вх.

При низкоомных нагрузках, когда :

. (6.4)

Чем больше , тем меньше , так как все бόльшая часть тока i_к , «ответвляется» в двухполюсник h_22б:

(6.5)

Так, например, если, проводимость нагрузки то = 0,5 .

• Входное сопротивление.

Учитывая, что , находим:

(6.6)

При относительно небольших :

. (6.7)

Максимальное значение получается при больших . Если →∞, то

Последнее обстоятельство особенно важно учитывать в схемах с активными (динамическими) нагрузками, так как ошибка в расчетах по приближенным формулам может быть значительной.

Рис.6.4. Зависимость входного сопротивления схемы с ОБ от сопротивления нагрузки

• Выходное сопротивление.

Формулу для (6.2) можно упростить с учетом приближения :

(6.8)

Если сопротивление источника сигнала близко к нулю (), то:

. (6.9)

При :

(6.10)

Если , то .

Рис.6.5. Зависимость выходного сопротивления каскада с ОБ от R_С

Таким образом, учёт влияния внутренней обратной связи в транзисторе и его сопротивления коллекторного перехода (r_к) вносит существенные уточнения в предельные значения основных динамических параметров каскада.

7 Уточнённый анализ каскада с общим

эмиттером

Упрощённая эквивалентная схема каскада с ОЭ представлена на рисунке 7.1.

Рис.7.1. Упрощенная эквивалентная схемам каскада с ОЭ

Формальное использование результатов расчёта каскада в системе || - параметров транзистора VT1, даёт следующие формулы для его основных качественных показателей:

(7.1)

Для того чтобы сравнить усилительные свойства каскадов с ОБ и ОЭ, целесообразно выразить h-параметры транзистора с ОЭ через h-параметры транзистора в схеме с ОБ. Тогда с учетом известных формул пересчета находим:

; (7.2)

;

;

.

• Коэффициент усиления по напряжению

. (7.3)

Сравнение формулы (7.3) с формулой (6.1) показывает, что коэффициент усиления каскадов с ОЭ и ОБ отличается только знаком (фаза и_н в схеме с ОЭ изменяется). Поэтому все графики зависимостей схемы с ОБ справедливы и для данного каскада.

• Коэффициент усиления по току

. (7.4)

При низкоомной нагрузке из (7.4) получаем .

C увеличением () коэффициент усиления по току стремится к нулю.

• Входное сопротивление

При низкоомной нагрузке :

.

При входное сопротивление каскада с ОЭ равно (для аналогичного условия) входному сопротивлению каскада с ОБ (рис.7.2).

Рис.7.2. Влияние R_н.экв на входное сопротивление R_вх

• Выходное сопротивление

Если источник сигнала низкоомный, то из (7.2) находим, что

.

При высокоомном источнике сигнала (R_с → ∞) из (7.2) следует, что:

.

Рис. 7.3. Влияние R_с на R_вых выходное сопротивление

8 Уточненный анализ каскада с общим

коллектором

Рассмотрим влияние на основные параметры каскада с общим коллектором внутренней обратной связи (), выходной проводимости транзистора VT1, а также сопротивления источника сигнала (рис.8.1).

Точные формулы, полученные для эквивалентной схемы (рис.8.1) методом четырехполюсника, имеют вид:

;

; (8.1)

;

.

Рис.8.1. Эквивалентная схема каскада с ОК для переменного тока

Сравнение данных формул с результатами приближенного анализа показывает, что при учет влияния на дает ошибку порядка 0,1%.

• Входное сопротивление. По определению из формулы (8.1) находим

(8.2)

где ; ; .

Рис.8.2. Эквивалентная схема для расчета входного сопротивления

Таким образом, в пределе, когда :

.

Рис.8.3. Влияние эквивалентного сопротивления нагрузки R_н.экв на

входное сопротивление каскада с ОК

Важнейшее свойство каскада с ОК - высокое входное сопротивление, которое, однако, всегда меньше сопротивления закрытого коллекторного перехода .

Из уравнения (8.1) следует, что численные значения уточненного выходного сопротивления каскада с ОК оказывается несколько выше ранее полученных (приближенных) из-за влияния на сопротивления источника сигнала :

. (8.3)

При величина выходного сопротивления может достигать десятков кОм.

. (8.4)

Рис.8.4. Влияние R_с на выходное сопротивление R_вых