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

66589. Анализ структуры персонала филиала ОАО «Иркутскэнерго» 145.5 KB
  Преддипломная практика является неотъемлемой частью учебного процесса. В ходе её прохождения происходит углубление и закрепление знаний и профессиональных навыков, полученных в процессе обучения. Она помогает преобразовать знания в умения.
66592. Установка операционной системы Windows7 611.5 KB
  Звуковая система ПК комплекс программно-аппаратных средств выполняющих следующие функции: запись звуковых сигналов поступающих от внешних источников например микрофона или магнитофона путем преобразования входных аналоговых звуковых сигналов...
66593. Побудова емпіричної формули методом найменших квадратів 1.04 MB
  На основі розрахунків, виконаних засобами MS Excel, алгоритмічної мови програмування C#, ми отримали емпіричну формулу у=0,023679-0,11475*Х. Значення суми квадратів відхилень (-19,4716) та графіки, побудовані засобами MS Excel, є наочною ілюстрацією правильності розв’язування завдання.