По переменному току

При расчете усилительного каскада по переменному току используется схема замещения, представленная на рис.7. Она построена при пренебрежении сопротивлением конденсаторов и внутренним сопротивлением источника Е _к. Пунктиром на рис.7 выделена схема замещения транзистора. Выход транзистора нагружен на параллельное соединение сопротивления R _к в коллекторной цепи и сопротивления нагрузки R _н, что учтено в соотношении (7). Наличие в левой части схемы замещения сопротивления R ₁ ║ R ₂ отражает факт параллельного включения резисторов делительной цепочки в цепи переменного тока. Действительно, как следует из схемы рис.1, на входе каскада переменный ток делится на три тока. Один из них протекает через резистор R ₂, второй поступает на вход транзистора, третий протекает через резистор R ₁. Поскольку внутреннее сопротивление источника питания Е _к мало по сравнению с сопротивлением ветви с резисторами R _к и R _э, то можно считать, что резисторы R ₁ и R ₂ включены параллельно. Из этого же следует, что входное сопротивление каскада определяется тремя сопротивлениями, включенными параллельно, R ₁, R ₂ и входным сопротивлением транзистора r _вх. Таким образом, входное сопротивление усилительного каскада

R _вх =R ₁ ║ R ₂ ║ r _вх. (14)

Рис.7. Эквивалентная схема усилительного каскада

для переменной составляющей тока

Как видно из схемы замещения рис.7, сопротивление R ₁ ║ R ₂ может шунтировать вход транзистора. Чтобы большая часть переменного тока попадала на вход прибора, необходимо выполнение условия:

R ₁ ║ R ₂ > 2,5 r _вх. (15)

Выходное сопротивление усилительного каскада практически равно сопротивлению резистора R _к:

R _вых = R _к. (16)

Это также следует из схемы замещения рис.7, поскольку величина сопротивления r _э, отражающего открытый эмиттерный переход, мала, а величина сопротивления r _к(э), отражающего закрытый коллекторный переход, существенно велика по сравнению с сопротивлением резистора R _к.

Величины коэффициентов усиления каскада могут быть рассчитаны с использованием следующих соотношений:

- для коэффициента усиления по току:

К _I = ; (17)

- для коэффициента усиления по напряжению:

К _u = К _I ; (18)

- для коэффициента усиления по мощности:

К _р = К _u К _I. (19)

При расчете можно полагать, что внутреннее сопротивление задающего генератора R _Г равно входному сопротивлению каскада R _вх.

Входное сопротивление транзистора в точке покоя

r _вх = . (20)

Величины I _кm, I _Бm и U _БЭm были определены в разделе 1.2.