Анализ усилительных каскадов при различных схемах включения БТ.

1.

2.

3.

4.

Схема с ОЭ.

2.

3.

4.

Схема с ОК

Схему с ОК называют эмиттерным повторителем. 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.

При анализе работы транзистора в режиме большого сигнала для расчета коэффициента усиления пользуются графо-аналитическим методом.

Считаем, что рабочая точка выбрана на середине рабочего участка и задана током базы в рабочей точке.

Методы задания рабочего режима (рабочей точки) активного элемента и его стабилизация.

В предыдущей схеме рабочая точка БТ задавалась двумя источниками ЭДС. Применять два источника напряжения не целесообразно т.к. это отдельные устройства и требуют дополнительных затрат. Для создания рабочей точки транзистора обычно используют источник Ек, а рабочую точку на базе задают с помощью резисторов путем задания необходимого тока базы или напряжения база-эмиттер. Рассмотрим основные схемы.

1) Схема с фиксированным током базы I_б.рт..

В этой схеме рабочая точка задается током базы I_б.рт..

Его величина задается сопротивлением резистора R_б. Его величина выбирается из соотношения

R_б=(E_к-U_{бэ рт} )/I_{б рт}.

а величина резистора Rк выбирается из соотношения

I _{к рт} = ВI_{б рт} отсюда, U_{кэ рт} = E_к- R_к I_{к рт.}

Преимущество схемы: простота схемы.

Недостаток: рабочая точка, т.е. U_{кэ рт} сильно зависит от температуры окружающей среды и параметров конкретного транзистора.

2.) Схема с резистивным делителем в цепи базы.

В этой схеме - R₁, R₂ – резистивный делитель цепи базы, с его помощью задается необходимая величина U_{бэ рт}. (Он делит напряжение Е_к и получает необходимое напряжение на базе).

3.) Схема с эмиттерной стабилизацией рабочей точки.

R_Э – сопротивление эмиттерной цепи, с его помощью создается отрицательная обратная связь, которая стабилизирует положение рабочей точки. Схема работает так. С возрастанием температуры окружающей реды I_К.РТ возрастает, это приводит к тому, что U_КЭ.РТ уменьшается. Так происходило бы, если бы не было R_Э, а с R_Э происходит так. С возрастанием температуры I_К.РТ возрастает (U_К.РТ должно бы уменьшаться, но) I_Э.РТ»I_К.РТ, при этом U_RЭ возрастает, а U_БЭ.РТ=(U_Б1-U_RЭ) уменьшается, уменьшение этого напряжения эквивалентно уменьшению I_Б.РТ, что приводит к тому, что I_k0 уменьшается, а Uкэ остается постоянным, т. е. U_КЭ.РТ = const.

4.) Схема с коллекторной стабилизацией рабочей точки.

В этой схеме рабочая точка задается током в цепи базы который возникает за счет обратной связи. Благодаря ему происходит стабилизация выходного напряжения при изменении температуры окружающей среды.

Схема усилительного каскада на полевом транзисторе (ПТ)

Составим схему на примере n-канального полевого транзистора с управляющим p-n-p переходом:

При составлении схемы на полевом транзисторе нужно помнить что:

1). Полярность питающего напряжения выбирается так, чтобы основные носители канала двигались к стоку.

2). Для управления выходным током, напряжение, подаваемое на затвор n-канального транзистора с управляющим p-n переходом, должно быть отрицательным, т.е. переход должен быть смещен в обратном направлении.

Схема приведена на рис. 8.. В ней Rc- сопротивление цепи стока служит для преобразования выходного тока в выходное усиленное напряжение.

R_з – сопротивление цепи затвора, создает путь для протекания малого тока затвора в общею точку схемы.

R_u – сопротивление цепи истока, задает рабочую точку БТ. Оно выбирается из соотношения

U_U.РТ=J_С.РТR_U;

C_p – конденсатор разделительный (разделяют, закрывают резистор).

Обратная связь в усилителях

Под обратной связью понимают передачу части выходного сигнала на вход усилителя. В усилителях возникают три вида обратной связи: внутренняя, паразитная, внешняя.

Внутренняя - имеет место во всех активных элементах и определяется их конструкцией и физическими процессами в них происходящими. Например, параметр h₁₂ в биполярном транзисторе характеризует обратную связь, которая возникает за счет модуляции ширины базы.

Паразитная – обусловлена наличием паразитных индуктивно-емкостных (L, С) связей путей, которые создают пути для передачи части выходного сигнала на вход.

Внешняя обратная связь – создается введением в схему специальных элементов.

Все виды обратной связи существенно влияют на параметры и характеристики усилителя. При этом от внутренней и паразитной стараются избавится за счет рационального выбора элементов и конструкции усилителя, а внешнюю вводят специально. Она позволяет:

1. Увеличить стабильность коэффициента усиления;

2. Расширить диапазон усиливаемых частот;

3. Уменьшить искажение, создаваемое усилителем;

4. Управлять входным и выходным сопротивлением в нужном направлении.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: