Двухкаскадные усилители

Как правило, коэффициент усиления однокаскадных усилителей не превышает нескольких десятков, поэтому в случае необходимости получения больших значений коэффициента усиления используют схемы, построенные путем последовательного соединения нескольких каскадов. Наиболее широкое распространение получили двухкаскадные усилители, в которых присутствуют два усилительных элемента, связанных между собой внешними цепями. Так как каждый усилительный элемент можно включить по меньшей мере тремя способами, то число различных способов соединения может быть достаточно большим (рис. 3.9). Из этих схем чаще всего используются каскодный усилитель (КУ, рис. 3.9 б) и дифференциальный каскад (ДК, рис. 3.9 и).

Каскодный усилитель

Каскодный усилитель состоит из усилителя по схеме с ОЭ и повторителя тока. Схема и малосигнальная модель КУ на БТ приведены на рис. 3.10, где коллекторной нагрузкой усилителя ОЭ на Т ₁ служит транзистор Т ₂, включенный по схеме ОБ, т.е. в режиме ПТ. Сопротивления R ₁, R ₂, R ₃ служат для задания режимов Т ₁, Т ₂ по постоянному току, выходное напряжение снимается с R_K.

Для расчета коэффициента усиления КУ можно использовать его схему замещения (рис. 3.10 б), из которой видно, что ток эмиттера входного каскада на транзисторе T ₁ равен

где ; b ₁– коэффициент передачи по току транзистора T ₁.

Далее, ток коллектора транзистора T ₁ равен току эмиттера T ₂, поэтому

откуда

Поскольку выходное напряжение каскодного усилителя определяется выражением

то его коэффициент усиления по напряжению будет равен

. (3.15)

Если b ₁» b ₂>> 1, то из формулы (3.15) следует

, (3.15¢)

т.е. коэффициент усиления по напряжению получается такой же, что и у однокаскадного усилителя по схеме с ОЭ. Однако КУ имеет ряд преимуществ:

- входной каскад работает в режиме к.з. коллектора через эмиттерный переход T ₁ и емкость C ₂на общую землю, в связи с чем входное сопротивление R_вх = R_Э (1+ b ₁) по величине совпадает с R_вх ЭП;