Резонансный каскодный усилитель

В качестве третьего примера рассмотрим резонансный каскодный усилитель на полевых транзисторах, схема которого дана на рис. 4.3а. Сравнивая ее со схемой рис. 2.7а, рассмотренной выше в п. 2.5, заметим, что и в этом случае они отличаются только заменой резистора R_СТ колебательным контуром, составленным из катушки индуктивности L и переменного конденсатора С, подключенного за разделительным конденсатором С_Р.

Рис. 4.3. Резонансный каскодный усилитель на полевых транзисторах:

а) принципиальная схема;

б) эквивалентная схема для определения K(ω)

Анализируя эквивалентную схему рис. 4.3б этого каскада, подобно случаю, рассмотренному в п. 2.5, имеем

где Y= G_Н + jωC + 1/jωL. При условии S₂ >>G_ВН1 +G_ВН2 получим

(4.5)

Как и в предыдущих примерах, эта формула отличается от (2.16) только резонансным множителем N(ω), определяющим вид частотных характеристик каскада. Еще раз заметим, что каскодный усилитель, фактически, является модификацией усилительного каскада с общим инжекторным электродом, предназначенной для ослабления влияния проходной емкости (см. п. 3.4) на характеристики усилителя.

Таким образом, амплитудно-частотные характеристики всех рассмотренных усилителей имеют вид резонансной кривой, характеризующей их избирательность и линейные искажения сигналов; частота настройки усилителя _Н определяется резонансной частотой , на этой частоте достигается максимальный коэффициент усиления каскада k_MAX = SR_Э, граничные частоты полосы пропускания ω_ГР.В и _ГР.Н определяются уравнением , а ширина полосы пропускания – формулой

(4.6)

График частотной характеристики избирательных усилителей с одиночными LC -резонаторами приведен на рис. 4.7а.

В рассмотренных примерах не учитывалось влияние ряда второстепенных элементов: резистивностей и емкостей электронных приборов; резистивности, представляющей потери в катушке индуктивности; емкости монтажа; входной емкости нагрузки и др.

Емкости, включенные параллельно LC -контуру, добавляются к емкости контура C, уменьшая значение резонансной частоты, которая становится равной

где C_Э= C + C_КИ+ C_М+ C_Н.

Влияние проходной емкости С_ПР на характеристики усилителей было исследовано выше в п. 3.3. Используя полученные там результаты, применительно к каскадам с общим инжекторным электродом, один из которых здесь рассмотрен в первом примере, находим формулу для передаточной функции каскада

(4.7)

Из полученной ранее формулы (3.11), приемлемой и к этим каскадам, следует, что заметное влияние проходные емкости оказывают на входную проводимость каскада, существенно увеличивая его входную емкость.

В случае каскадов с общим управляющим электродом, один из которых рассмотрен во втором примере, анализ передаточной функции приводит к формуле