Усилительные параметры схем об и ок

К_I  h_21б =   1

R_вх = R_э||h_11б

h_11б<<h_11э

h_11б = _т/I_эо

h_11э = _т/I_бо

I_эо =  I_бо

Входное сопротивление схемы ОБ низкое, т. к. h_11б – маленькое.

К_u = K_I

К_u>1 если R_к>h_11б

Схема ОБ усиливает (может) по напряжению.

R_вых = 1/h_22б||R_к  r_к||R_к  R_к

1/h_22б  r_к

r_к>>R_к

Без учета нагрузки R_вых ОБ рассогласованы (резко отличаются) в отличие от схемы ОЭ, у которой R_вх  R_вых. Поэтому эффект Миллера в схеме ОБ отсутствует; f_ - предельная частота усиления f_ =f_  схема на ОБ устойчива на ВЧ (при резонансной нагрузке), но обладает относительно небольшим усилением. Основная область использования усилителя ОБ – входные каскады усилителей слабых сигналов ВЧ и СВЧ.

Усилитель ок

К_I = i_э/i_б

i_э = i_б + h₂₁i_б

К_I = h₂₁ + 1 =  + 1

Схема ОБ усиливает по току.

R_вх = U_вх/i_б

U_вх = i_бh₁₁ + i_эR_э = i_бh₁₁ + I_б(h₂₁ + 1)R_э

R_вх = h₁₁ + (h₂₁ + 1)R_э = h₁₁ + ( + 1) R_э  (r_э + R_э) ( + 1)

h₁₁  r_э( + 1)

Входное сопротивление схемы ОК – высокое.

K_u = K_I (R_н/R_вх) = ((h₂₁ + 1)R_э)/(h₁₁ + (h₂₁ + 1)R_э)  1

Схема ОК не усиливает по напряжению

R_вых = U_вых/i_вых = U_эк/i_э

R_вых = (R_г + h₁₁)/(h₂₁ + 1)

Выходное сопротивление низкое в ОК.

В схеме ОК 100% ООС, не усиливает по напряжению, имеет рассогласованное сопротивление R_вых и R_вх, поэтому обычно используется как буферный согласующий элемент в усилителях на входе и на выходе.

Усилитель оэ с Rэ

К_I = i_вых /i_вх = i_к /i_б = h₂₁

R_вых = U_вых / i_вх = U_б/i_б;

U_б = h₁₁* i_б + i_э*R_э = i_б*h₁₁ + i_б(h₂₁ + 1) R_э

R_вх = h₁₁ + (h₂₁ + 1) R_э

Наличие R_э повышает входное сопротивление усиливает ОЭ. Это следует из того, что R_э обеспечивает последовательную ООС по току, которая характеризуется высоким R_вх.

К_u = U_вых/U_вх = К_I*R_к/R_вх = (h₂₁*R_к)/(h₁₁ +(h₂₁ + 1) R_э)

(h₂₁ + 1) R_э>>h₁₁, то

К_u  R_к/ R_э

Коэффициент усиления ОЭ определяется отношением R_ккR_э(при анализе и расчетах).

R_вых = 1/h₂₂ + R_э||(h₁₁ + R_г)

R_вых ОЭ увеличивается при наличии R_э, это следует из того, что имеет место ООС по току.

Усилители на ПТ

Усилитель с общим истоком

Полная эквивалентная схема ПТ, используемая на ВЧ.

R₃ = R_вх  110 МОм

С_зи  11000пФ

С_сз – проходная емкость  0,15 пФ

С_си – выходная емкость  110 пФ

С_зи >> С_си > С_зс

R_с – дифференциальное сопротивление канала

R_с =

S – крутизна передаточной характеристики на НЧ:

Эквивалентная схема ПТ совпадают с эквивалентной схемой вакуумного триода, и все расчеты справедливые для ламп справедливы для схем на ПТ.

Эквивалентная схема усилителя ОИ

R_u  0, C_u  

Влияние цепи R_u с C_u не учитываем.

R₃ = R₃₁||R₃₂

R’_c = R_k||R_c

R_k – сопротивление канала

СЧ

Влияние емкостей не учитывается.

R’_н = R_н ||R_с||R_к

R_вх = R_з

R_вых =R’_с = R_с||R_к

К_I – не имеет смысла, т. к. i_вх 0

К_u = U_вых/U_вх = U_с/U_з = SR’_с

У самих ПТ очень большое R_вх, поэтому и усилители на ПТ характеризуются большимиR_вх.

НЧ

K_u’ () = K_u0/(1+ 1/j_вх)(1+ 1/ j_вых)

_вх = С₁(R_г + R_з)

_вых = С₂(R_н + R_с’)

K () =

Т. к. R₃ большое (1 МОм), то даже на очень низких частотах емкость C₁ может быть небольшой.

Влияние C_u на НЧ можно учитывать также, как для схемы ОЭ при наличии C_э.