Шрифт:
При отсутствии Rп и Rэ и если пренебречь rб, то Rвх = h21э; rэ = h21э•25/Iк (мА), Ом
Отсюда видно, что Rвх величина не постоянная, меняется при изменении входного сигнала, т. к. меняется Iк.
Диапазон изменения входного сигнала при Rэ = 0, при котором сохраняется линейный режим, не превышает 2 — fт = 50 мВ.
Коэффициент передачи тока h21э не постоянен и имеет сложную зависимость для тока коллектора (для маломощных транзисторов). В зависимости от типа транзистора, максимум коэффициента передачи может наступать при токах коллектора от 1–2 мА, для маломощных транзисторов, до нескольких ампер — для мощных. В режиме насыщения наблюдается резкое падение коллекторного тока независимо от тока базы, при этом коллекторный переход оказывается прямосмещённым.
При сопротивлении источника сигнала Rr > Rвх можно считать, что источник входного сигнала электрически замкнут накоротко. При этом входной ток Iвх = Евх/Rr и практически не зависит от изменяющегося Rвх, где Евх — ЭДС источника сигнала.
Следовательно усиление будет происходить с малыми нелинейными искажениями, поскольку зависимость выходного тока транзистора от входного практически линейна, хотя входное напряжение Uвх = IвxRвx — нелинейно.
Однако не следует думать, что чем Rr больше Rвх, тем лучше. Для транзисторного каскада характерна вполне определённая оптимальная величина как внутреннего сопротивления источника сигнала, так и тока коллектора. Необходимо также учитывать, что Rк шунтируется входным делителем каскада.
Ёмкость коллекторного перехода Ск является барьерной ёмкостью и зависит от напряжения на коллекторе, т. е. носит динамический характер.
Подобно тому как Сэ уменьшается в (Кu + 1) раз в эмиттерном повторителе благодаря положительной ОС в каскаде с ОЭ Ск увеличивается во столько же раз благодаря отрицательной ОС, что равносильно подключению параллельно входу динамической ёмкости Ск•(Кu + 1). В большинстве случаев она оказывает отрицательное влияние, однако, иногда используют и её. В этом и заключается так называемый эффект Миллера.
Частоту среза каскада снижает не только входная динамическая ёмкость, но и ёмкость нагрузки, в том числе и монтажа. Расширить полосу пропускания можно следующим образом:
— Уменьшить Rн при одновременном увеличении Iк, т. к. усиление прямо пропорционально Iк/Св;
— применить транзисторы с малыми ёмкостями переходов;
— отделить нагрузку эмиттерным повторителем.
Как отмечалось выше, простейший каскад не обладает термостабильностью, поэтому практически не используется. Вот один из способов так называемой коллекторной термостабилизации с применением отрицательной обратной связи по напряжению:
Если взять исходное напряжение Uк равным 0,5Еп, то Rк = 0,5Eп/Iк, сопротивление в цепи базы Rб = 0,75Еп/Iб = 0,5Еп•h21э/Iк.
2. Пример коллекторной стабилизации с исключением влияния ООC по переменному току.
Базовый резистор заменён Т-мостом, где C = Ku/F2pH•pR1. Обычно R1 принимают равным R2.
3. Каскад с компенсационным смещением на согласованном транзисторе.