Частотная характеристика усилителя в области высоких частот.

Лекция 12.

Эмитерный повторитель.

Эмитерный повторитель – это каскад, в котором транзистор включен по схеме с общим коллектором. В схеме такого каскада возникает 100% последовательно-параллельная отрицательная обратная связь. Благодаря этому эмитерный повторитель имеет следующие параметры:

1)R_вх - высокое 4)K_J>1

2)R_вых -малое 5)K_p=K_UK_J>1

3)K_u≤1

 

 

1.

2.

3.

4.

 

Усилитель с RC связью.

Принципиальная схема усилителя с RC связью имеет вид:

 

1) R₁,R₂ – резистивный делитель цепи Б, задает РТ.

2) R_Э – эмиттерное сопротивление, служит для температурной стабилизации РТ.

3) R_k – сопротивление коллекторной цепи, на нем выдается усиленный переменный сигнал.

4) C_p – разделительная ёмкость, служит для разделения каскадов по постоянной составляющей:

 

 

Анализ работы усилителя удобно проводить перейдя к его эквивалентной схеме по переменному току. Эквивалентная схема одного из каскадов усилителя имеет вид:

 

При нарисовании этой схемы предполагалось:

1) Т.к. X_сэ->0, то R_э отсутствует.

2) Т.к. Х_сф->0, то + и – Е_п имеют одинаковый потенциал.

3) Транзистор заменен эквивалентной схемой в системе h параметров.

4) Источник сигнала заменен соответствующим источником ЭДС с R_г.

5) В схему добавлена C₀=C_кэ+С_н+С_{сл.каск} – паразитная емкость

Т.к. в эквивалентной схеме имеются конденсаторы, то очевидно, что коэффициент усиления зависит от частоты, при этом C_p>>C₀, т.е. весь диапазон частот можно разбить на три участка:

-Область средних частот, где C_p и C₀ можно пренебречь. Коэффициент усиления не зависит от частоты.

-Область низких частот, в ней необходимо учитывать C_p, из-за нее происходит уменьшение коэффициента.

-Область высоких частот, где C_p можно пренебречь, но необходимо учитывать C₀.

 

Параметры усилителя в области средних частот.

В области средних частот при правильном выборе емкостей, их влиянием можно пренебречь, т.к. выполняются следующие условия:

- R₁,R₂,h₁₁>>X_cp->0

- R_H,R_k<<X_c0->¥

А потому эквивалентная схема упрощается:

1) R_вх – входное сопротивление усилителя.

R_вх=R₁||R₂||h₁₁

Т.к. R₁ и R₂>h₁₁, то R_вх»h₁₁

2) R_вых – выходное сопротивление

R_вых=(1/h₂₂)||R_k=R_k/(1+h₂₂R₂), т.к. 1/h₂₂>>R_k

3)

a)

б)

Знак “-“ говорит о том, что Е_г и U₂ находятся в противофазе.

 

 

Частотная характеристика в области низких частот.

В области низких частот X_cp возрастает и становится соизмеримым с R₁, R₂, h₁₁, R_н. На конденсаторе падает часть усиливаемого сигнала, а потому К уменьшается. Влияние C_p1 и C_p2 – одинаково. Рассмотрим как влияет C_p2 на К:

C_pR_н=t_н

 

Частотная характеристика усилителя в области высоких частот.

 

На высоких частотах, т.к. X_cp<<R_вх.ус, R_н, С_р можно пренебречь, С_0­­ необходимо учитывать.

Эквивалентная схема усилителя на высоких частотах:

 

Кроме паразитной емкости, на уменьшение коэффициента усиления на ВЧ оказывает влияние зависимость усилительных свойств транзистора.