Частотные свойства каскада в области низких частот

Рассмотрим входную цепь усилительного каскада. На низких частотах увеличивается емкостное сопротивление конденсатора С_ф1. Вследствие этого часть переменного напряжения генератора падает на внутреннем сопротивлении источника напряжения смещения, а составляющая U_бэm уменьшается. Усиление каскада уменьшается. В схеме, рис.2.67.б, увеличивается емкостное сопротивление С_р и вследствие этого уменьшается переменное напряжение сигнала на нагрузке.

Таким образом, увеличение коэффициента частотных искажений М_н возможно из-за уменьшения емкостей конденсаторов С_ф1 и С_р. Обычно в качестве таких конденсаторов используются оксидные конденсаторы, емкость которых в процессе эксплуатации уменьшается. Особенно быстро падает емкость оксидных конденсаторов под воздействием повышенной температуры и электрических перегрузок по напряжению. Следует иметь в виду, что ряд конденсаторов данного класса имеют значительно более стабильное значение емкости, но их стоимость выше.

Частотные свойства каскада в области высоких частот

У любого транзистора имеется некоторая входная емкость. Поэтому входное сопротивление транзистора создается параллельным включением его активной и реактивной компонент сопротивления. С увеличением частоты входное емкостное сопротивление уменьшается, и это малое сопротивление шунтирует активную входную составляющую сопротивления. Результирующее входное сопротивление уменьшается. Если входное сопротивление транзистора уменьшается, на нем падает меньшая часть переменного напряжения генератора. А падение переменного напряжения на внутреннем сопротивлении генератора увеличивается. Усиление каскада падает. Причем чем выше частота, тем меньше усиление.

Аналогичная ситуация наблюдается со стороны выходной цепи усилительного каскада. Общее сопротивление нагрузки образуется параллельным соединением активного сопротивления нагрузки и емкостного сопротивления выходной цепи. На низких или средних частотах емкостное сопротивление выходной цепи велико и практически не сказывается на результирующем сопротивлении нагрузки. Выходная емкость складывается из емкости коллектора, емкости монтажа и емкости нагрузки. При увеличении частоты сигнала реактивное сопротивление выходной цепи уменьшается и результирующее сопротивление нагрузки также уменьшается. Уменьшение сопротивления нагрузки приводит к уменьшению переменной составляющей полезного усиливаемого сигнала на ней. Падение переменного напряжения на других сопротивлениях, включенных последовательно с нагрузкой, увеличивается. Таким образом, на высоких частотах усиление каскада падает из-за уменьшения входного сопротивления транзистора и уменьшения сопротивления нагрузки.

Для расширения частотного диапазона усилителя в сторону высоких частот используют транзисторы с малыми межэлектродными емкостями.

2.6.5. Смещение в усилительных каскадах

Смещение транзисторов в усилительных каскадах бывает двух типов: фиксированное (постоянное напряжение смещения, не зависящее от выходного тока транзистора); автоматическое (напряжение смещения меняется при изменении выходного тока транзистора U_бэ0 = F(I_к0)).

Усилительные каскады с фиксированным смещением бывают четырех видов:

1. Последовательная схема с двумя источниками питания;

2. Параллельная с двумя источниками питания;

3. Последовательная с одним источником питания;

4. Параллельная с одним источником питания.

Наиболее часто используются четыре вида автоматического смещения:

1. Схема с термочувствительным элементом в делителе, задающем

напряжение смещения;

2. Эмиттерная стабилизация тока покоя транзистора;

3. Коллекторная стабилизация тока покоя транзистора;

4. комбинированная стабилизация тока покоя транзистора.