25. Расчет усил-ля с оэ с помощью эквив-ной схемы в области средних частот.

Эквивал-ая схема в области средних частот:

Генератор тока β I_б нагружен на 2 ׀׀-ые цепи: 1) r_к^*; 2) R_кн+r_э. Опред-им I_к, ответвляющийся в вых-ую цепь: I_к=βI_б[r_к*/(r_к*+R_кн+r_э)]≈ ≈βr_к*/(r_к*+R_кн)∙I_б. Величина βе=β[r_к*/(r_к*+R_кн)] наз-ся эквив-ым коэф-том передачи по току в схеме с ОЭ. Тогда I_к=βеI_б и эквивал-ая схема усил-ля принимает вид: (рисQ). В этой схеме в вых-ой цепи включен идеальный генератор тока, вел-на к-ого зав-ит от R_кн, при R_кн<<r_к^*, βе≈β, а при R_кн→∞ βе→0. R_вх каскада относительно зажимов тр-ра r_вх=U_вх/I_вх=U_бэ/I_б. Из схемы видно, что U_вх=I_б(r_э+r_б)+βeI_бr_э=I_бr_б+I_б(βe+1)r_э, откуда r_вх=U_бэ/I_б=r_б+(βe+1)r_э. Со стороны зажи-мов источника вх-го сигнала, R_вх сниж-ся, т.к. вход усил-ля зашунтирован резистором R_б, т.е. R_вх=r_вх ׀׀ R_б. Коэф-т усиления по току = отношению I_вых к I_вх: к_i=I_вых/I_вх=I_к/I_б=βе при

РисQ

о тсутствии рез-ра R_н. Если нагрузка подключена ч/з разделительный конденсатор, то I_вых следует считать ток нагрузки, протекающий ч/з R_н. Тогда коэф-т I по отношению к нагрузке: к_iн=I_н/I_б=(I_н/I_к)∙(Iн/I_б)=βе[R_к/(R_к+R_н)] отсюда видно, что с ростом R_н, коэф к_iн умен-ся. Усиление по от-ношению к току генератора вх-го сигнала: к_iк=I_н/I_г=(I_н/I_г)∙(I_б/I_г)=βе[R_к/(R_к+R_н)∙R′_г/(R′_г+r_вх)], где R′_г=R_г ׀׀ R_б (R_г параллель с резистором R_б), а R_г – сопр эквив-ого источника тока I_г. Коэф. усиления по напряжению: K_U=U_вых/U_вх=I_к∙R_кн/I_б∙r_вх=βeR′_кн/r_вх=K_i∙R_кн/r_вх. Коэф-т усил-я по отнош-ю к ЭДС вх-го сигнала: K_Uг=U_вых/E_г=U_вых/U_вх∙U_вх/E_г= =K_U∙U_вх/Е_г. E_г=I_г(R_г+R_вх); U_вх/E_г=I_вх∙R_вх/I_г(R_г+R_вх)=R_вх/(R_г+R_вх)

К_uг=βeR/r∙ R_вх/(R_г+R_вх);R_вх=r_вх║R_б при больших R_б, R_вх≈r_вх, тогда К_uг≈βe∙[R_кн/(R_г+r_б+r_э∙(βe+1))]=βe=R_кн/R_г+r_вх. Коэф усиления по мощности: К_р=Р_вых/Р_вх=U_вых∙I_вых/U_вх∙I_вх=K_U∙K_i.

При согласованном входе, т.е. когда R_г=R_вх, коэф-т усил-я по мощности: К′_р=Р_вых/(Е_г∙I_г/4)= =4К_uг∙K_iг. R_вых усил-ля опр-ся со стороны зажимов резистора R_н при закороченном Е_г и отключенном резисторе R_н. Из эквивал схемы видно, что R_вых опр-ся в основном ׀׀-ым соединением r_к^* и R_к, т.к. обычно r_к^*>>R_к, то в первом приближении можно считать, что R_вых≈R_к и составляет единица кОм. Полное выражение для R_вых имеет вид: R_вых=R_к║[r_к*+r_э║r_б/(β+1)]. Вывод: усил-ль с ОЭ обладает R_вх порядка единиц кОм или сотен Ом, К_u>>1, К_i>>1. R_вых на зажимах тр-ра имеет порядок r_к^*, а со стороны зажимов нагрузка R_вых≈R_u. Фаза U_вых противоположна фазе U_вх.

26. Усилитель по схеме с об.

– применяется как с двумя (рис. а), так и с одним (рис. б) источником питания.

В схеме б) база тр-ра не заземлена по переменному току ч/з конденсатор большой емкости С_б. Вх-ой сигнал подается на резисторе R, относит-но общей шины. U_вых снимается с колл-ра. В схеме а) резисторы R_к и R_э задают токи покоя след-им обр-ом: I_кп=(E_к-U_кбп)/R_к; I_эп=(E_э-U_эбп)/R_э. Напряжение Е_э берется порядка единиц В. Поэтому Е_э>>U_эбп и I_э≈E_э/R_э и сущ-но не меняется при смене тр-ра и изменении темп-ры окружающей среды, что обеспечивает стабильность I_к, т.к. I_к=αI_э+I_кбо, т.е. схема а) имеет большую темп-ую стабильность. При подаче на вход напряж-я полож-ой полярности, U_эб возрастает, след-но возрастают I_э и I_к. При падении напряж-я на рез-ре R_к U_к увел-ся, а потенциал кол-ра относит-но общей шины становится менее отриц-ым, след-но напряж-е на колл-ре имеет положит-ое приращение, т.о. фазы вх-ых и вых-ых сигналов совпадают. Начальный режим схемы, т.е. точки покоя, выбирается по семействам вх-ых и вых-ых хар-тик. Эквивал-ая схема усил-ля с ОБ для области средних частот имеет вид: (в, г).

Для упрощения анализа в схеме в) преобразуем, заменив зависимый генератор αI_э, зашунтированный резистором r_к≈1 мОм, идеальным генератором αеI_э, где αе=α(r_к/(r_к+ +R_кн)), схема примет вид, приведенный на рис г). R_вых относ-но зажимов тр-ра: r_вых=U_вх/I_вх=U_вх/I_э=1/I_э(U_rэ+ +U_rб)=1/I_э(I_эr_э+I_бr_б)= =1/I_э[I_эr_э+I_э(1-αe)r_б]=r_э+r_б(1-αe). При работе усил-ля с токами в единицы мА (микрорежим) r_вх резко увел-ся, т.к. r_э=φ_т/I_э. При норм-х токах эмм-ра в ед-цы мА r_вх растет с увел-ем R_кн. Когда R_кн→∞, αе→∞ и тогда r_вх=r_вхmax=r_б+r_э. Для I_к=0, т.е. когда R_кн= =∞, r_вх для схемы с ОБ будет = r_вх для схемы с ОЭ, а связь м/у ними для I_к≠0 можно установить, разделив обе части выражения для r_вх с ОБ (r_вхоб) на вел 1/(βe+1)=1-αе, тогда: r_вхоэ/(βe+1)=r_б/(βe+1)+r_э=r_э+r_б(1-αe)=r_вхоб. R_вых на зажимах рез-ра нагрузки R_н опр-ся величиной колл-го резистора R_к, т.е. R_вых≈R_к. Усил-ль с ОБ при I_э>>1мА имеет малое R_вх порядка десятков Ом R_i<1. K_u>>1, если R_кн>>r_вх, R_вых со стороны зажимов нагрузки R_вых≈R_к, U_вх и U_вых совпадают по фазе.