5.2.3 Параметры усилительного каскада с общим эмиттером

1. ;

2. I_вх = I_б;

3. U_вх = I_б*R_б + U_бэ(I_э);

4. I_э = I_тк* ;

5. , где r_{Э = --} дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода;

6. ; R_вых ≈ R_к

7. U_вых = E – I_к*R_к – в этой формуле не учитывается дифференциальное сопротивление коллекторного перехода, т.к. оно очень велико. Если сопротивление R_к будет близко к дифференциальному сопротивлению, то R_вых = r_к ║ R_к.

8. Коэффициент усиления.

- здесь не учитывается объемное сопротивление базы.

5.3 Усилительный каскад с общим эмиттером

Рис.5.17. Схема усилительного каскада с общим коллектором

Выходное напряжение в каскаде с общим коллектором отличается от входного на величину падения напряжения на открытом эмиттерном переходе, которое можно считать незначительным, поэтому каскад с общим коллектором имеет коэффициент усиления приблизительно = 1. Рабочая точка покоя задается аналогично как и в каскаде с общим эмиттером.

5.3.1 Временные диаграммы работы каскада с общим коллектором

Временные диаграммы работы каскада с общим коллектором полностью повторяют временные диаграммы работы каскада с общим эмиттером до I_вх включительно. U_вых меняется синфазно с выходным током (в фазе) и следовательно синфазно с входным напряжением.

Поскольку U_вых = U_вх и синфазно ему, то получаем, что напряжение на выходе полностью повторяет напряжение на входе, поэтому каскад с общим коллектором называется эмиттерным повторителем. Так как отсутствует конденсатор С_Э (потому что его наличие шунтировало бы (закорачивало) выходное напряжение), то в этой схеме существует 100% -я отрицательная обратная связь по напряжению. Причем эта обратная связь осуществляется на всех частотах, что приводит к уменьшению K_U, выходного сопротивления каскада и к увеличению входного сопротивления каскада. Благодаря этим свойствам эмиттерный повторитель применяют для согласования каскадов с высоким входным и низким выходным сопротивлением.

5.3.2 Многокаскадное соединение усилителей

Применяется для увеличения общего коэффициента усиления по напряжению. Разделяют два типа многокаскадных усилителей.

1. С RC - связью между каскадами;

2. С трансформаторной связью.

Рис.5.18. Схема с RC - связью между каскадами

Такие усилители отличаются простотой конструкции, надежностью в эксплуатации, малыми габаритами (особенно в схеме НЧ – усилителей).

Такая схема наиболее распространенна и доступна.

Рис.5.19. Схема с трансформаторной связью между каскадами

Преимущества такой схемы:

Трансформатор, как дополнительный преобразовательный элемент может обеспечивать самостоятельное усиление сигнала в зависимости от коэффициента передачи. С помощью трансформаторов может быть обеспечена гальваническая развязка каскадов, что увеличивает надежность схемы и уменьшает уровень шумов. Трансформатор удобен для согласования каскадов.

Недостатки:

Трансформатор вносит дополнительные частотные искажения, имеет большие габариты, особенно в случае НЧ – сигнала и большую стоимость. Первичные каскады усиления являются усилителями напряжения и должны обеспечивать необходимое усиление сигнала при минимуме частотных искажений. Они работают обычно в классе усиления А. Оконечный каскад усиления является усилителем мощности. Его задача - отдавать максимальную мощность в нагрузку.