2.4 Схемы включения усилительных каскадов (ук)

Мы рассмотрели усилительные каскады (УК) с ОЭ. Теперь рассмотрим некоторые особенности УК с ОК и ОБ.

В УК с ОК резистор, с которого снимается U_вых включен в эмиттерную цепь, а коллектор по переменной составляющей I и U соединен непосредственно с общей точкой усилителя. U_вх подается между базой (Б) и коллектором (К) через разделительный конденсатор С_р1, а U_вых, равное падению напряжения на R_э от переменной составляющей эмиттерного тока, снимается между эмиттером (Э) и К через разделительный конденсаторС_р2. Резистор R_б создает начальный ток смещения в цепи базы (рисунок 2.20).

УК с ОК имеет:

• К_u ≈ 1 – это свойство каскада с ОК используют, когда необходимо повысить мощность сигнала при сохранении величины его напряжения;

• К_р ≈ К_i ≈ K_iоэ;

• R_вх ≈ десятки кОм, т. е. большое, – это свойство используется в случае применения каскада ОК в качестве согласующего звена при работе от источника входного сигнала с высоким внутренним сопротивлением;

• R_вых ≈ десятки Ом, т. е. малое R_вых – это свойство используют при согласовании выходного цепи усилителя с низкоомным сопротивлением нагрузки.

VT

C_p1

C_p2

R_э

R_б

-E_к

U_вых

U_вх

Рисунок 2.20 – Схема УК с ОК

В УК с ОБ (рисунок 2.21) делитель R_б1 / R_б2 – служит для создания оптимального тока базы в режиме покоя I_бо. C_б – имеет сопротивление << R_б1 и падение напряжения на нем от переменной составляющей тока мало, поэтому можно считать, что по переменной составляющей тока база соединена с общей точкой усилителя. U_вх подается между К и Б через С_р.

U_вых

U_вх

R_б1

R_ф

C_б

C_p

R_б2

R_к

+E_к

Рисунок 2.21 – схема УК с ОБ

УК с ОБ имеет:

• К_u ≈ К_uоэ;

• К_i < 1, т. к. выходным является I_к, а входным I_э, который больше I_к;

• К_р = К_u · К_i < К_роэ;

• R_вх – мало;

• R_вых – большое.

Из-за этого УК с ОБ применяется очень редко. Однако применение каскада с ОБ будет оправдано, если необходимо получить повышенные значения U_вых, а каскад с ОЭ не может быть применен из-за невозможности использования транзисторов с ОЭ при высоком коллекторном напряжении или из-за недостаточной линейности характеристик. А схема с ОБ может быть использована при больших коллекторных напряжениях, чем схема с ОЭ, кроме того, в схеме с ОБ выходные характеристики отличаются большей линейностью.

Особенности ук на полевых транзисторах

Принцип построения УК на ПТ тот же, что и на биполярных транзисторах. Особенность заключается в том, что ПТ управляется по входной цепи напряжением, а не током. По этой причине задание режима покоя в каскадах на ПТ осуществляется подачей во входную цепь каскада постоянного напряжения составляющей величины и полярности.

U_вых

C_и

C_p1

C_p2

+E_с

R_с

R_и

R_з

U_вх

Рисунок 2.22 – УК на ПТ с ОИ

Различают каскады с общим стоком (ОС), общим истоком (ОИ), общим затвором (ОЗ). Чаще всего применяются каскады с ОИ (рисунок 2.22). Особенностью и преимуществом каскадов на ПТ является то, что R_вых ≈ R_с = 103 − 104 Ом, а R_вх = R_з ≈ 105 − 106 Ом, т. е. R_вых << R_вх.