2.7. Підсилювальний каскад на біполярному транзисторі з Про

Варіант схеми каскаду з Про з емітерною схемою термостабілізації приведений на малюнку 2.23, схема каскаду для частот сигналу - на малюнку 2.24.

Каскад з Про називають ще "повторителем струму", оскільки коефіцієнт передачі по струму цього каскаду менше одиниці:

.

При подачі на емітер позитивної півхвилі синусоїдального вхідного сигналу зменшуватиметься струм емітера, а, отже, і струм колектора. В результаті падіння напруга на зменшиться, а напруга на колекторі збільшиться, тобто відбудеться формування позитивної півхвилі вихідної синусоїдальної напруги. Таким чином, каскад з Про не інвертує вхідний сигнал.

Аналіз роботи підсилювального каскаду з Про по вхідних і вихідних динамічних характеристиках можна провести аналогічно розділу 2.5.

Для розрахунку параметрів каскаду з Про по змінному струму використовуємо методику розділу 2.3, а БТ представляти моделлю запропонованою в розділі 2.4.1.

Представимо каскад з Про схемами для областей СЧ, ВЧ і НЧ (малюнок 2.25а,б,в):

Провівши аналіз, отримаємо для області СЧ:

,

де ;

,

де зазвичай .

.

Ці співвідношення отримані в припущенні, що низькочастотне значення внутрішньої провідності транзистора багато менше і . Ця умова (якщо не буде обумовлено особливо) діятиме і при подальшому аналізі підсилювальних каскадів на БТ. Таке допущення справедливе тому, що БТ є струмовим приладом і особливо ефективний при роботі на низькоомне навантаження.

У області ВЧ отримаємо:

,

де - постійна часу каскаду в області ВЧ, визначувана аналогічно ОЕ.

,

де - вихідна ємкість каскаду .

,

тобто модуль вхідної провідності зменшується із зростанням частоти, що дозволяє зробити вивід про індуктивний характер вхідної провідності каскаду з Про на ВЧ. Кількісно індуктивну складову вхідного імпедансу можна оцінити таким чином:

де m=(1,2...1,6).

Виразу для відносного коефіцієнта передачі і коефіцієнта частотних спотворень і співвідношення для побудови АЧХ і ФЧХ каскаду з Про аналогічні приведеним в розділі 2.5 для каскаду з ОЕ.

В області НЧ отримаємо:

,

де - постійна часу розділового ланцюга в області НЧ.

Далі все так само, як для каскаду з ОЕ, за винятком розрахунку базового блокувального ланцюга, постійна часу якої приблизно оцінюється наступною формулою:

,

опір БТ з боку бази приблизно рівного а впливом можна нехтувати, зазвичай >> .

2.8. Підсилювальний каскад на біполярному транзисторі з ок

Схема каскаду з ОК з емітерною схемою термостабілізацією приведена на малюнку 2.26.

Схема для частот сигнала изображена на рисунке 2.27.

К аскад с ОК называют еще "повторителем напряжения" или "эмиттерным повторителем", т.к. коэффициент передачи по напряжению этого каскада меньше единицы, что вытекает из его дальнейшего анализа.

При подачі на базу позитивної півхвилі вхідного синусоїдального сигналу збільшуватиметься струм колектора і, отже, струм емітера. В результаті падіння напруги на збільшиться, тобто відбудеться формування позитивної півхвилі вихідної напруги. Таким чином, каскад з ОК не інвертує вхідний сигнал.

Напруга сигналу, прикладена до емітерного переходу, є різницею між і . Чим більше і (при заданому ), тим менше опиниться напруга, прикладена до емітерного переходу, що приводитиме до зменшення струму емітера і, відповідно, до зменшення тобто в каскаді з ОК виявляється дія ООС, причому 100%-ной.

Аналіз роботи підсилювального каскаду з ОК по вхідних і вихідних динамічних характеристиках проводиться як для ОЕ (див. розділ 2.5).

Для розрахунку параметрів каскаду з ОК по змінному струму використовуємо методику розділу 2.3, а БТ представляти моделлю запропонованою в розділі 2.4.1.

Представимо каскад з ОК схемами для областей СЧ, ВЧ і НЧ (малюнок 2.28а,б,в):

Провівши аналіз, отримаємо для області СЧ:

,

де

,

де - вхідний опір власне транзистора

;

,

де - вихідний опір власне транзистора

,

оскільки і при роботі каскаду від низькоомного джерела сигналу (при цьому ) другий доданок виявляється істотно менше першого. В цілому

,

тому, що, як правило .

У області ВЧ отримаємо:

,

де - постійна часу каскаду в області ВЧ ;  - постійна часу БТ.

,

де тобто каскад з ОК має вхідну динамічну ємкість меншу, ніж каскад з ОЕ;

,

тобто модуль вихідної провідності зменшується із зростанням частоти, що дозволяє зробити вивід про індуктивний характер вихідної провідності каскаду з ОК на ВЧ. Кількісно індуктивну складову вихідного імпедансу можна оцінити таким чином:

де m=(1,2...1,6).

Виразу для відносного коефіцієнта передачі і коефіцієнта частотних спотворень і співвідношення для побудови АЧХ і ФЧХ каскаду з ОК аналогічні приведеним в розділі 2.5 для каскаду з ОЕ.

В області НЧ отримаємо:

,

де - постійна часу розділового ланцюга в області НЧ. далі все так само, як для каскаду з ОЕ.

Характеристики БТ при різних схемах включення приведені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1

Характеристики БТ при різних схемах включення

Параметр	Схема
	ОЕ	О	ОК
	Сотні Ом	Одиниці, десятки Ом	Одиниці кОм
	Одиниці кОм	Одиниці кОм	Одиниці, десятки Ом
	>>1	>>1	<1
	>>1	<1	>>1