Работа транзисторного каскада в режиме малого сигнала

При работе транзисторного каскада в режиме малого сигнала обес­печивается наибольшее усиление входного сигнала при минимальных ис­кажениях. Характерной особенностью данного режима является то, что при всех возможных значениях входного сигнала рабочая точка транзисто­ра не выходит из линейной области.

Расчет режима малого сигнала состоит в нахождении постоянных и переменных составляющих токов и напряжений в транзисторном каскаде. Расчет постоянных составляющих позволяет найти параметры рабочей точки транзисторного каскада (статический режим). Расчет переменных составляющих - усилительные свойства каскада в этой точке.

Коэффициент усиления по напряжению определяется отношением амплитуд выходного синусоидального напряжения к входному:

(4.17)

Величина этого параметра в схеме с общим эмиттером приближенно

равна отношению сопротивления в цепи коллектора r _к к сопротивлению в цепи эмиттера r_э:

(4.18)

Сопротивление в цепи коллектора r _к определяется параллельным соединением сопротивления коллектора Rk и сопротивления нагрузки Rh, роль которого может играть, например, входное сопротивление следующе­го каскада:

(4.19)

Сопротивление в цепи эмиттера r _э это сопротивление эмиттерного перехода, равное r _э = 25мВ/Iэ, причем в силу малости тока базы можно считать Iэ=Ik. Если в цепи эмиттера включен резистор сопротивлением Rэ, то коэффициент усиления следует рассчитывать по формуле:

(4.20)

Важными параметрами транзисторного каскада являются также входное и выходное сопротивления.

Входное сопротивление усилителя по переменному току определя­ется как отношение амплитуд синусоидального входного напряжения U_BXm и входного тока I _ВХт:

(4.21)

Входное сопротивление усилителя по переменному току вычисляет­ся как параллельное соединение входного сопротивления транзистора ri- = B ас*rэ и резисторов в цепи смещения базы. В схеме рис.4.4 используется один резистор R_Б, поэтому входное сопротивление каскада равно:

(4.22)

Значение дифференциального выходного сопротивления схемы на­ходится по напряжению U_XXm холостого хода на выходе усилителя и по напряжению U_BbIXm, измеренному для сопротивления нагрузки R_H, из сле­дующего уравнения, решаемого относительно r _вых:

(4.23)

Выбор рабочей точки транзисторного каскада определяет особен-юсти работы транзисторного каскада. Максимальная величина неис-

каженного переменного напряжения на выходе может быть получена при условии, когда в статическом режиме постоянное напряжение на коллекторе равно половине напряжения коллекторного источника пи­тания U_K=E_K/2.

При неудачном выборе амплитуды входного сигнала и величины ба­зового смещения возникают искажения: выходное напряжение принимает несинусоидальную форму. Для устранения искажений нужно скорректиро­вать положение рабочей точки или уменьшить амплитуду входного сигнала.

Дата добавления: 2015-05-06