Усилительный каскад с общей базой (ОБ схема и основные соотношения)

Схема каскада с общей базой (ОБ) приведена на рис. 1.24а. Еэ и Rэ предназначены для задания эмиттерного тока в режиме покоя, а остальные элементы каскада выполняют те же функции, что и в схеме ОЭ.

Из схемы замещения рис. 1.24б:

т.е. входное сопротивление определяется сопротивлением смещенного в прямом направлении эмиттерного перехода и не превышает величины 10 - 50 Ом.

Коэффициент усиления по переменному току можно найти, исходя из того, что Iвх IЭ (т.к. Rвх rэ) и Iк = Iэ. Так как коллекторный ток делится между Rк и Rн, соотношение для КI имеет вид:

Рисунок 1.24 - Схема усилительного каскада с общей базой(а) и его схема замещения (б)

 

Нетрудно увидеть, что коэффициент усиления по току в схеме ОБ существенно(в 10 - 50 раз) меньше, чем в схемах ОЭ и ОК.

 

Расчет коэффициента усиления по напряжению по аналогии со схемами ОЭ и ОК дает:

и он возрастает с уменьшением внутреннего сопротивления источника сигнала.

Выходное сопротивление каскада ОБ:

Следует отметить, что ввиду наличия емкости коллекторного перехода на повышенных частотах коэффициент передачи тока транзистора становится комплексной величиной, модуль и аргумент которой зависят от частоты усиливаемого сигнала. О частотных свойствах транзистора судят по граничной частоте, при которой коэффициент передачи уменьшается в раз. Частота входит в число основных параметров транзистора и определяет его частотные свойства. При этом схема включения транзистора с общей базой имеет максимальную граничную частоту. Что касается схемы с общим эмиттером, то граничная частота:

т.е. частотные свойства схемы с общим эмиттером значительно хуже.

93. Усилительные каскады на полевых транзисторах: схемы и основные соотношения

Каскады на полевых транзисторах получили в настоящее время широкое распространение, т.к. они обладают существенно большим входным сопротивлением по сравнению с усилительными каскадами на биполярных транзисторах. Наиболее часто используется каскад с общим истоком

Назначение элементов каскада.

Резистор R1 в цепи затвора обеспечивает в режиме покоя равенство потенциалов затвора и общей точки усилительного каскада. Резистор R2, включенный в цепь стока, служит для выделения усиленного сигнала. Резистор R3, включенный в цепь истока, создает необходимое падение напряжения смещения между затвором и истоком в режиме покоя Uз0. Конденсаторы С1 и С2 разделяют по постоянному току от каскада, соответственно, источник сигнала и нагрузку. Конденсатор С3 устраняет последовательную по входу и по выходу отрицательную обратную связь по переменному току.

Коэффициент усиления тока в таких каскадах не рассматривается. Коэффициент усиления напряжения определяется формулой

Где при Uси=const – крутизна характеристики передачи, при Uзи=const – дифференциальное сопротивление стока транзистора.

Входное сопротивление каскада ОИ определяется сопротивлением в цепи затвора R1, поскольку входное сопротивление самого полевого транзистора очень велико (порядка 10^8 Ом). Обычно входное сопротивление таких каскадов составляет приблизительно 10^6 Ом.

94. Истоковый повторитель: схема и основные соотношения

Схема с общим стоком обладает значительно большим входным сопротивлением, чем схема с общим истоком. В большинстве случаев, однако, это не имеет особого значения, поскольку оно достаточно велико и для схем с общим истоком. Преимуществом такой схемы является то, что она существенно уменьшает входную емкость каскада. В отличие от эмиттерного повторителя выходное сопротивление истокового повторителя не зависит от внутреннего сопротивления источника сигнала.