- •Параметры.
- •Коэффициент полезного действия (кпд).
- •Частотная, фазовая и переходная характеристики.
- •Способы включения активных элементов в схеме усилителя и статические характеристики транзисторов.
- •С общей базой:
- •С общим эмиттером.
- •С общим коллектором.
- •Обратная связь.
- •Влияние обратной связи на входное и выходное сопротивления усилителя.
- •Аналоговые электронные устройства
С общим эмиттером.
Усиление мощности- наибольшее (сто и более раз).
Rвх.оэ. значительно больше, чем Rвх.об. (несколько Ом-десятки Ом- для мощных транзисторов, а для маломощных до сотен тысяч Ом) и уменьшается при увеличении сопротивления нагрузки.
Rвых.оэ. меньше, чем Rвых.об. (из-за болшего наклона выходных статистических характеристик).
Статистические характеристики.
Коэффициент усиления такого каскада больше 1 как по напряжению, так и по току.
С общим коллектором.
Коэффициент усиления по напряжению меньше 1 (0,7- 0,99). Коэффициент усиления по току немного выше, чем при включении с общим эмиттером и сильно изменяется при изменении режима, как и в схеме с общим эмиттером.
Коэффициент усиления по мощности, как в схеме с общей базой, небольшой. Входное сопротивление наибольшее, выходное- наименьшее.
Статические характеристики используют при расчётах те же, что и для схемы с общим эмиттером.
Входное сопротивление каскада определяют по входной статической характеристике, а выходное- по выходной.
Обратная связь.
Обратная связь сильно изменяет свойства усилителя и может привести к самовозбуждению. Обратная связь проявляется по следующим трём причинам:
из-за физических свойств активного элемента (внутренняя обратная связь);
из-за введения в схему специальной цепи обратной связи (внешняя обратная связь);
вследствие паразитных связей.
Обратная связь может быть присоединена ко входу и выходу схемы разными способами: а) параллельно, б)последовательно, в)смешанно или комбинированно, т.е. комбинированием (а и б).
Определим коэффициент усиления каскада с обратной связью, считая, что обратная связь положительная. Запишем уравнение Кирхгофа для входной цепи:
Коэффициент усиления без обратной связи К=Uвых/Uвх
Коэффициент обратной связи β=Uсв/Uвых , а Iвх=Iист=Uвх/Rвх
Подставляя в (1) получим:
Отсюда, сквозной коэффициент усиления напряжения каскада с последовательной положительной обратной связью равен:
Где α=Rвх/(Rист+Rвх)-коэффициент передачи входной цепи.
К*-сквозной коэффициент усиления напряжения каскада без обратной связи.
При βК*<1- усиление каскада увеличивается.
При βК*=1- К*псв∞ и это соответствует самовозбуждению устройства.
При βК*>1- каскад превращается в генератор.
При отрицательной обратной связи сквозной коэффициент усиления равен:
К*о св=К*/(1+βК*)
И всегда К*о св<К*. Следовательно, отрицательная обратная связь уменьшает усиление каскада, а знаменатель 1+βК* характеризует глубину обратной связи.
Пусть К*=10000, а при воздействии дестабилизирующего фактора изменилось до 10100, т.е. в 1,01 раза (β=0,0009) 1%
К*о св=10000/(1+0,0009*10000)=1000
после воздействия дестабилизирующего фактора имеем:
К*о св=10100/(1+0,0009*10100)=1001
изменение коэффициента усиления составило 0,1%, т.е. уменьшилось во столько раз, во сколько уменьшилось усиление отведения отрицательной обратной связи.
Влияние обратной связи на входное и выходное сопротивления усилителя.
Обратная связь (ОС) влияет на величину входного и выходного сопротивлений каскада. Рассмотрим влияние последовательной ОС:
Rвх.св.=U/Iвх=(Uвх-Uсв)/Iвх=(Uвх/Iвх)*(1-(Uсв/Uвх)=Rвх(1-(Uсв/Uвх))=Rвх(1-βК)
При отрицательной ОС имеем βК- отрицательное, следовательно:
Zвх.св.=Zвх(1+βК)=Zвх(1+(Uсв/Uвх))
Отрицательная ОС увеличивает входное сопротивление в (1+βК) раз, так как фазовый угол входного сопротивления не изменяется, действительная и ёмкостная составляющие сопротивления возрастают одинаково, что соответствует уменьшению ёмкости, т.е.:
Rвх.св=Rвх(1+(Uсв/Uвх)); Свх.св.=Свх./(1+(Uсв/Uвх))
Однако, параллельная ОС уменьшает входное сопротивление каскада, поскольку к входной проводимости каскада 1/Zвх. Прибавляется проводимость цепи обратной связи 1/Zсв.
Рассмотрим влияние ОС на выходное сопротивление каскада. Для этого рассмотрим влияние ОС на нагрузочную характеристику (Zвых определяется наклоном нагрузочной характеристики).
Zвых.=(Uвыххх-Uвых)/Iвых
Чем более пологая нагрузочная характеристика, тем меньше выходное сопротивление.
Характеристика:
без ОС;
с отрицательной ОС по напряжению (Rвых);
с отрицательной ОС по току (Rвых).
Обратная связь изменяет так же частотную, фазовую и переходную характеристики каскада. При этом различают:
частотно-независимую отрицательную ОС (улучшает указанные характеристики и расширяет полосу частот);
частотно-зависимая отрицательная ОС (делая её обратной частотной характеристике коэффициента передаче цепи ОС – β).
Апериодический транзисторный каскад. Схема каскада. Коэффициент усиления. Элементы, обеспечивающие режим каскада по постоянному току и температурную стабилизацию. Наиболее часто используется в качестве каскадов предварительного усиления.
Вспомогательные цепи CфRф-фильтра и CэRэ-эмиттерной стабилизации могут отсутствовать.
Начертим эквивалентную схему, если каскад нагружен на другой такой же резисторный усилитель.
Найти определение что такое обратная связь (вообще и ОС положительная и отрицательная)!!!
Изучить подключения транзистора (с общими: базой, эмиттером и коллектором)!!!