Лекция 11. Двухкаскадные усилители

Схема и амплитудно-частотная характеристика усилителя ОБ

Схема и амплитудно-частотная характеристика усилителя ОК

Схема и амплитудно-частотная характеристика усилителя ОЭ

Схема усилителя ОЭ представлена на рис. 10.3. Она аналогична схеме на рис. 9.3, так как для нормальной работы усилителя термостабилизация обязательна.

Рис. 10.3. Схема усилителя ОЭ

Амплитудно-частотная характеристика усилителя ОЭ представлена на рис. 10.4. Входное сопротивление транзистора в схеме ОЭ примерно 100…1000 Ом, выходное 10⁴¸10⁵ Ом (см таблицу 6.1), поэтому амплитудно-частотная характеристика получается достаточно равномерной в области средних частот (500 Гц – 50 кГц). На низкой частоте (менее 200 Гц) коэффициент усиления по напряжению снижается из-за влияния разделительной ёмкости С. В области высоких частот сказывается влияние ёмкости коллекторного перехода, и коэффициент усиления по напряжению также снижается.

Рис. 10.4. Амплитудно-частотная характеристика усилителя ОЭ

Схема усилителя ОК представлена на рис. 10.5. По сравнению со схемой ОЭ в ней отсутствует конденсатор Сэ, так как выходной сигнал снимается с Rэ, и конденсатор оказывал бы паразитное шунтирующее действие.

Амплитудно-частотная характеристика усилителя ОК представлена на рис. 10.6.

Рис. 10.5. Схема усилителя ОК

Входное сопротивление транзистора в схеме ОК зависит от коэффициента передачи тока базы транзистора и сопротивления нагрузки Rн×(b+1), а выходное составляет примерно 10…100 Ом (см таблицу 6.1), поэтому амплитудно-частотная характеристика получается ещё более равномерной, чем у схемы ОЭ.

Рис. 10.6. Амплитудно-частотная характеристика усилителя ОК

На низкой частоте (менее 100 Гц) коэффициент усиления по напряжению из-за влияния разделительной ёмкости С снижается гораздо меньше, так как входное сопротивление высокое. Поскольку нагрузка включена в эмиттер, то в области высоких частот влияние ёмкости коллекторного перехода практически не сказывается, и коэффициент усиления по напряжению снижается уже из-за инерционности перемещения носителей зарядов через область базы.

К сожалению, обладая самой равномерной амплитудно-частотной характеристикой, усилитель ОК не усиливает сигнал по напряжению, K_U < 1.

Схема усилителя ОБ представлена на рис. 10.7. По сравнению со схемой ОЭ в ней также отсутствует конденсатор Сэ, так как входной сигнал поступает на Rэ, и конденсатор оказывал бы паразитное шунтирующее действие.

Амплитудно-частотная характеристика усилителя ОБ представлена на рис. 10.8.

Рис. 10.7. Схема усилителя ОБ

Входное сопротивление транзистора в схеме ОБ составляет примерно 10…100 Ом, а выходное 10⁵¸10⁶ Ом (см таблицу 6.1), поэтому амплитудно-частотная характеристика получается существенно неравномерной.

Рис. 10.8. Амплитудно-частотная характеристика усилителя ОБ

На низкой частоте (менее 2 кГц) коэффициент усиления по напряжению снижается из-за влияния разделительной ёмкости С, образующей делитель напряжения с малым входным сопротивлением транзистора. В области высоких частот сказывается влияние ёмкости коллекторного перехода, и коэффициент усиления по напряжению также снижается.

Преимуществом схемы ОБ является самый большой коэффициент усиления по напряжению K_U = 100…200. Существенное уменьшение K_U на низкой частоте является недостатком схемы, но этот недостаток сравнительно просто исключается – схему ОБ применяют для усиления сигналов на высокой частоте (радио диапазон), применяя в ней высокочастотные транзисторы.

Контрольные вопросы

1. Чем объясняется зависимость коэффициента усиления транзисторного усилителя от частоты?

2. Почему амплитудно-частотные характеристики усилителей ОЭ, ОК и ОБ различны?

3. Как влияет величина разделительной ёмкости на входе усилителя на вид АЧХ?

В лекции 8 при анализе работы однокаскадных усилителей были вычислены коэффициенты усиления по напряжению К _U, по току К _I и по мощности К _Р, которые для класса усиления А составили 100; 64,3 и 6430. Если требуется обеспечить более высокое усиление, надо применять несколько каскадов. Существуют схемы, в которых решается задача получения максимального усиления либо по напряжению К _U, либо по току К _I, либо по мощности К _Р. Рассмотрим такие схемы на примере двухкаскадных усилителей.