22370

Основные параметры каскада с ОЭ с последовательной ООС по току

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Схема усилителя с общим эмиттером. Схема усилителя с общим коллектором. Схема усилителя с общей базой. Осциллограммы напряжений схемы с общим эмиттером с последовательной ООС по току Это схема каскада с последовательной ООС по току.

Русский

2013-08-04

663.5 KB

15 чел.

Лекция 6

Содержание лекции

Основные параметры каскада с ОЭ. Осциллограммы напряжений каскада. Схема усилителя с общим эмиттером. Расщепление фазы. Схема усилителя с общим коллектором. Схема усилителя с общей базой. Составные транзисторы.

6.1. Основные параметры каскада с ОЭ с последовательной ООС по току (рис.6.1).

Рис. 6.1. Cхема c общим эмиттером

Коэффициент усиления каскада

Доказательство:    

Т.к. UКЭ=UП-IKRK, то ,

но если >>1, то IK  IЭ и  .

Далее, изменения напряжения на входе и напряжения на RЭ приблизительно равны, т.е.    и

                                           

Так как  , то   ,   т.е..

Знак минус указывает на инвертирование сигнала схемой.

6.2.Построение осциллограмм напряжений (рис.6.2)

Построение осциллограмм напряжений рассмотрим на примере схемы, изображенной на рис.6.1.

Рис.  6.2. Осциллограммы напряжений схемы с общим эмиттером с последовательной ООС по току

Это схема каскада с последовательной ООС по току.

6.3. Схема расщепления фазы

Часто возникает необходимость (в выходных каскадах усилителей мощности) иметь на выходе два одинаковых сигнала, смещенных по фазе на 180 (в противофазе). Для этого применяют схему расщепления фазы (рис. 6.3).

Смещение подбираем.

 Рис. 6.3. Схема расщепления фазы

Пусть UП = 20 В, R1= = 150 кОм, R2 = 56 кОм, т.е.

RК =4,7кОм, RЭ=4,7кОм, UКО = 15В, UЭО = 5 В.  IКО = IЭО = 1 мА.

Получаем  IКОRK=5B, IЭОRЭ=5В

и тогда  UКО = 15 В, UЭО = 5 В.  IКО = IЭО = 1 мА.

Графики изменения напряжений в схеме расщепления фазы приведены на рис.6.4.

Рис. 6.4. Графики изменения напряжений в схеме расщепления фазы

Устранение влияния ООС по переменному току в схеме с коллекторной стабилизацией (рис. 6.5).

 Рис. 6.5. Схема устранения влияния ООС

Вводим сглаживающий фильтр RФФ (его часто называют развязывающим). В этом случае схема реагирует лишь на медленные изменения коллекторного тока (например, от температуры).  Постоянная времени  должна быть  такой, чтобы отфильтровывать нижнюю составляющую спектра:

                                  

6.5. Схема с ОК (эмиттерный повторитель) (рис.6.6)

Рис. 6.6. Схема с общим коллектором

Основные расчетные соотношения:

Эта схема повторяет на эмиттере входной сигнал и поэтому называется эмиттерным повторителем. Входное сопротивление схемы очень большое.

Выходное сопротивление мало:

Из-за этих характеристик и используют схему с ОК для согласования входных и выходных сопротивлений каскадов, т.е. согласовывают малое входное и большое выходное сопротивления (рис. 6.7).

Рис.6.7. Согласование каскадов усилительных устройств

Если каскады соединить без повторителя,  то входной сигнал будет сильно ослабляться. Схема часто используется также в выходных каскадах усилителей мощности.

Это схема каскада с последовательной ОС по напряжению. Особенности схемы:  UOC=UВЫХ, т.е. =1.

6.6. Схема с ОБ  (рис.6.8)

Рис.6.8. Схема с общей базой (Uсм-источник смещения)

Основные расчетные соотношения:

Здесь  KU как с в схеме с ОЭ, т.к. входной сигнал приложен между базой и эмиттером, а выходной ток IK. Входной ток IЭ и выходной IK находятся в фазе и поэтому каскад с ОБ является неинвертирующим.

KI 1, KU  велик и KP>>1, RВХ - мало, а  RВЫХ - велико.

Практическая схема усилителя с ОБ (Риc.6.9)

 Рис.6.9. Практическая схема усилителя на биполярном транзисторе с общей базой.

R1-R2 – делитель напряжения питания UП, с резистора R2 которого подаем напряжение смещения. Применяют в высокочастотных усилителях мощности.

В этой схеме емкость СБК не влияет на входную емкость и поэтому эта схема имеет лучшие частотные характеристики, чем схемы с ОЭ и ОК. Это схема каскада с параллельной ОС по току.

Принцип действия.

Переменная составляющая  IK, вызванная напряжением сигнала UBX, проходит через источник сигнала в составе эмиттерного тока IЭ=IК+IБ. RЭ - элемент связи.

6.7. Схемы на составных транзисторах

a) ОЭ-ОБ (каскодная схема)

Рис.6.10. Каскодная схема

Здесь большой  KU  и схема имеет хорошие частотные характеристики и большое RВХ.

Схема часто используется в каскадах ВЧ усиления.

b) Схема Дарлингтона

Рис.6.11.Схема составного транзистора – схема Дарлингтона

В каскадах усилителей мощности необходимо иметь транзисторы с большим  KI. Если одного транзистора мало, то применяют эту схему:

в) Комплементарная схема Дарлингтона

Рис.6.12. Комплементарная схема Дарлингтона

Проводимость всего транзистора определяется проводимостью VT1 (в данном примере это транзистор n-p-n типа).

г) Токовое зеркало( рис.6.13)

Рис.6.13. Схема токового зеркала

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1.  Где применяется схема с расщеплением фазы?
  2.  Поясните назначение токового зеркала.
  3.  Почему увеличивается коэффициент усиления по току в схеме Дарлингтона?
  4.  Поясните принцип согласования каскадов усилительных устройств.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

51222. Моделювання BPMN структури підприємства 1.41 MB
  Виділяють чотири основні категорії елементів: Обєкти потоку управління: події дії і логічні оператори Зєднуючі обєкти: потік управління потік повідомлень та асоціації Ролі: пули і доріжки Артефакти: дані групи і текстові анотації. Опис технологічних процесів і функційОбєкти що описують процеси і функції поділяються на три основних типи: Події events Дії ctivities Логічні оператори gtewys. ПодіїПодії зображуються колом. Згідно розташуванню в процесі події можуть бути класифіковані на початкові strt проміжні...
51223. МОДЕЛИРОВАНИЕ БИЗНЕС-ПРОЦЕССА ПРЕДПРИЯТИЯ В НОТАЦИИ BPMN 767 KB
  Графическое представение Наименование None Ничто Conditionl event Условные события Messege event Сообщение события Multiple event Несколько событий Prllel multiple event Параллельные множественные события Signl event Знаковые события Timer event Событие таймера None Никто Compenstion event Компенсация события Conditionl event Условные события Escltion event Расширение наращивание постепенное усиление события Link event Ссылка событий Messege event Сообщение события Multiple event Несколько...
51227. Дослідження процесів теплообміну та порівняння потоків теплоти через різні поверхні термодинамічної системи 470 KB
  Основною метою роботи є визначення коефіцієнта співвідношення теплових потоків що виходять з заданої термодинамічної системи через дві поверхні відкриту поверхню води та стінки сосуду тобто оцінка ефективності теплоізолюючих параметрів стінок сосуду. Порядок виконання роботи Залити в сосуди визначену кількість гарячої води з температурою t1. Визначити початкові дані температуру води і зовнішнього середовища tзс і занести в таблицю 3. де c питома теплоємкість рідини теплоємність води с = 4187 Дж кг˚С; m маса води у сосуді...
51228. Метрологические характеристики электромеханических измерительных приборов 644.81 KB
  Определить основную погрешность и вариацию показаний поверяемого миллиамперметра или вольтметра на постоянном токе. Погрешность и вариация определяются для 6 8 точек шкалы с обязательным включением в число поверяемых точек всех числовых отметок. Определить основную погрешность поверяемого прибора длячего: а указатель поверяемого прибора последовательно установить наповеряемые отметки шкалы сначала при плавном увеличении измеряемой величины а затем на те же отметки при плавном уменьшенииизмеряемой величины; б для всех поверяемых отметок...
51229. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ В ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМАХ 305.66 KB
  Поскольку в практике встречаются сигналы различной формы то важно учитывать тип детектора и в каких значениях напряжения проградуирована шкала вольтметра. Прежде чем приступить к измерению напряжения необходимо на основании предварительного анализа сигнала форма частота возможный порядок напряжения и участка цепи к которому будет подключаться вольтметра характер цепи эквивалентное сопротивление цепи а также с учетом требований к точности результата измерений выбрать тип вольтметра. При этом следует использовать сведения о MX...