Параметри режиму підсилення та їх розрахунок за динамічними характеристиками транзисторного каскаду

До основних параметрів режиму підсилення транзисторного каскаду належать:

- коефіцієнт підсилення за струмом

; (3.73)

- коефіцієнт підсилення за напругою

; (3.74)

- коефіцієнт підсилення за потужністю

; (3.75)

- вхідний опір

; (3.76)

- вихідний опір

. (3.77)

Задача знаходження цих параметрів за динамічними характеристиками зводиться до знаходження вхідних і вихідних амплітуд змінних струмів і напруг транзисторного каскаду, які входять до формул (3.73) – (3.77).

Суть графоаналітичного способу визначення параметрів режиму підсилення каскаду за навантажувальними характеристиками полягає в наступному (на прикладі каскаду зі спільним емітером).

1 На сім’ї вихідних статичних характеристик будується вихідна навантажувальна пряма. Для каскадів (рис. 3.47 та рис. 3.48) ця пряма будується за формулою (3.71). Для каскаду з температур­ною стабілізацією (рис. 3.49) помітно відрізнятимуться динамічні вихідні характеристики для постійного та змінного струмів (рис. 3.52) унаслідок наявності в емітер­ному колі БТ ланцюжка , .

Постійна складова струму емітера протікає через резистор , отже, , або, оскільки в активному режимі ,

. (3.78)

Тому рівняння вихідної навантажувальної прямої для постійної складової струму транзистора має вигляд (пряма I на рисунку 3.52)

= . (3.79)

Змінна складова струму через резистор не протікає. Тому рівняння вихідної навантажувальної харак­теристики для змінного струму має вигляд

, (3.80)

тобто повторює рівняння (3.71). Для каскаду з температур­ною стабілізацією розрахунок параметрів підсилювального режиму вимагає застосування навантажувальної прямої саме для змінного струму за рівнянням (3.80) – пряма 2 на рисунку 3.52.

Рисунок 3.52 – До графоаналітичного визначення параметрів режиму підсилення транзисторного каскаду

2 Будується вхідна навантажувальна характеристика каскаду, яка практично збігається з вхідною характерис­тикою БТ:

при .

3 На вхідній і вихідній навантажувальних характеристи­ках відмічається положення початкової робочої точки режиму спокою ( , , , ), яку або задають, або вибирають з міркувань проектування.

4 Розгортаючи змінну напругу з амплітудою відносно постійного рівня , знаходять відповідну зміну струму відносно струму спокою . Знаходять амплі­туду (у разі потреби, усереднюючи верхню й нижню амплітуди: ).

5 Перенесенням точок В і С на вихідну навантажу­вальну пряму визначають на ній робочу ділянку струму бази, а також відповідні до цієї ділянки зміни колекторної напруги відносно постійного рівня і струму відносно рівня . За допомогою усереднення визначають амплі­туди та .

6 Використовуючи знайдені амплітуди , , , за формулами (3.73) – (3.77), розраховують параметри режиму підсилення.

Існує також спосіб визначення параметрів режиму під­силення за допомогою - параметрів. Для найпростішого транзисторного підсилювача на низьких частотах маємо:

,

,

,

.

У наведених формулах - опір навантаження; - опір джерела вхідного сигналу.