Напрямки використання транзисторів, страница 5

                     Рис.3.9.                    тори називають розділюючими.

  Величина резистора R_Б вибирається, виходячи з необхідної величини струму бази

R_Б = ,

де U_БЕ – падіння напруги на відкритому переході емітер-база. В рекомендаціях до проектування транзисторних схем пропонується приймати  U_БЕ »0.6В.

Частина електронної схеми, яка проектується по постійному струму як єдине ціле називається каскадом. Визначення параметрів каскаду стосовно підсилюємих параметрів називається розрахунком по змінному струму. Такі розрахунки виконуються на основі схеми заміщення каскаду для сигналів змінного струму. Така схема може бути одержана з принципової схеми шляхом заміни транзистора його схемою заміщення. Необхідно також враховувати той факт, що джерело постійного струму Е_К для сигналів змінного струму виражається провідником з нульовим опором (рис.3.10.). Одержана, виходячи з вказанх умов, схема дає можливість оцінити як

                                                             Рис.3.10.

параметри підсилення каскаду, так і його частотні властивості. Така оцінка суттєво спрощується, якщо весь можливий частотний діапазон роботи підсилювача  розділити на окремі піддіапазони і  схему заміщення розглядати окремо для кожного з виділених піддіапазонів.

В нашому прикладі робочий діапазон підсилювача розділимо умовно на три піддіапазони- низьких, середніх і високих частот. Піддіапазон середніх частот будемо розглядати, як робочий, для якого і являються важливими основні параметри підсилювача.   Виходячи з того, що для робо- чого діапазону частот конденсатори С₁ і С₂ повинні вибиратись так, щоб їх опір був безмежно малим порівняно з вхідним опором каскаду і опором навантаження, для досліджуємої схеми ми можемо знехтувати їх опором. З іншого боку, транзистор також повинен вибиратись з умови, щоб його частотні властивості не впливали на роботу каскаду в робочому частотному діапазоні. Тому, виходячи з вище зазначеного, можемо вважати, що опір конденсатора С_К безмежно великий і не шунтує r_K. Як результат, для робочого частотного діапазону можна знайти основні  параметри підсилювача.

Вхідний опір визначається як паралельне з’єднання R_Б і r_Б

R_ВХ = R_Б|| r_Б  » r_Б.,

де знаком || позначається паралельне з’єднання опорів.

Вихідний опір визначається відносно вихідних клем bb і представляє собою паралельне з’єднання R_K і r_K.

 R_ВИХ = R_К|| r_К  » R_К.

Коефіцієнт підсилення струму K_I визначимо як відношення:

.

Так як з першої частини схеми

I_Б  = I_ВХ,

А з другої, аналогічно

I_Н = bI_{Б  ,}

То, виконавши підстановки, находимо:

K_I = b*» b.

Коефіцієнт підсилення напруги визначимо по формулі:

U_K =

З вхідної частини схеми находимо:

I_Б  = ;

З вихідної частини схеми маємо:

U_H = bI_{Б .}         ( ФФФ)

Звернемо увагу на формулу (ФФФ). Формула одержана при умові r_k ®¥. Це означає, що частотна характеристика транзистора ідеально горизонтальна, тобто відсутня  залежність  коефіцієнта підсилення від частоти і, відповідно, пропорція I_K = bI_Б буде справедливою не лише для транзистора, а і для каскаду.  Якщо прийняти R_Н >>R_K,  то одержимо

                                   U_Н = U_K =bI_БR_K.                              ( Ю  )

Одержана напруга  з точністю до знаку відповідає складовій  лінії навантаження для постійного  струму (    ), тобто  фомула ( Ю ) представляє собою напругу, яка заміряна на R_K   по відношенню  до + Е_К.

 Звертаючись знову до формули ( ФФФ)  і порівнюючи  її з формулою лінії навантаження, бачимо деяку невідповідність . Вона полягає в тому, що при наявності навантаження R_Н, лінія навантаження повинна будуватись для змінної складової, для якої R_K  повинно бути замінене на R_K//R_Н. Така лінія  (АА) ( Рис.3.9.) повинна проходити через точку спокою, але більш круто, що і відображається формулою (ФФФ).

Коефіцієнт підсилення напруги:

К_U = b  » b .

Коефіцієнт підсилення потужності може бути визначений за допомогою формули:

К_Р = K_I*K_U  » b²  .