Компьютерная электроника Лекция 14. Каскад с общей базой

Упрощенная схема каскада с ОБ Каскад с ОБ (каскад с эмиттерным входом) имеет более ограниченное применение, чем каскады с ОК и ОЭ. На рисунке приведена упрощенная схема каскада с ОБ. Назначение компонентов схемы и ее недостатки такие же, как и у каскада с ОЭ.

Полная схема каскада с ОБ

Назначение компонентов как и в каскаде с ОЭ. Область средних частот для каскада с ОБ характеризуется выполнением тех же условий, что и для каскада с ОЭ, а также дополнительным условием 1/( *С Б )

Эквивалентная схема для области средних частот С целью упрощения расчетов учтем, что: R Э >>R ВХ ; r К >>R К, поэтому R Э и r К в дальнейших расчетах можно не учитывать.

Основные параметры каскада с ОБ Получим аналитические соотношения для описания основных параметров. 1 Входное сопротивление, по определению R ВХ =U ВХ /I ВХ ; где U ВХ – напряжение на зажимах Э – Б, I ВХ – ток эмиттера. Из эквивалентной схемы следует, что U ВХ = I Э *r Э + I Б *r Б = I Э *r Э + (I Э – I К )*r Б = I Э *[r Э + (1- )*r Б ]. Следовательно R ВХ = r Э + (1- )*r Б. Из последнего соотношения видно, что R ОБ ВХ в (1+ ) раз меньше, чем R ОЭ ВХ (при I Э 1mA, R ОБ ВХ 300 Ом),

Основные параметры каскада с ОБ 2 Выходное сопротивление определяется со стороны выходных зажимов при отключенной нагрузке и нулевом входном сигнале: R ВЫХ =R К. Если учесть сопротивление коллекторного перехода r k, то получим: R вых мах = r k. Таким образом, максимально возможное выходное сопротивление каскада с ОБ в (1+ ) раз больше, чем каскада с ОЭ. 3 Коэффициент усиления по напряжению по определению К U =U ВЫХ /Е Г. Учтем, что U ВЫХ = *I Э *R K || R H ; а I Э = Е Г /( R Г + R ВХ ). После преобразования получим К U = *(R K || R H )/( R Г + R ВХ ).

Основные параметры каскада с ОБ Коэффициент усиления по напряжению зависит от сопротивления нагрузки и в общем случае может быть большим. Однако в частном, но очень важном случае, когда нагрузкой служит вход того же каскада, коэффициент усиления по напряжению оказывается меньше единицы. В этом случае R H =R ВХ, а R K =R Г, тогда К U = *(R K *R H )/( R K + R H ) 2 = { *[R K /( R K + R H )]}*[R H /( R K + R H )]

Основные параметры каскада с ОБ 4 Коэффициент усиления по току по определению: K I =I H /I Г. Учтем очевидные соотношения I H = *I Э *R K /(R Г +R ВХ ) и I Э = I Г *R Г / (R Г +R ВХ ). После преобразования получим K I = *R K *R Г /[( R K + R H )*(R Г +R ВХ )]. В идеальном усилителе тока, работающем в режиме короткого замыкания, K I максимален и равен.

Особенности каскада с ОБ Каскад ОБ может быть усилителем в трех случаях : при использовании трансформаторной связи (трансформатор обеспечивает преобразование сопротивления, так в частности, он может непосредственно повысить входное сопротивление следующего каскада); при работе на каскад с более высокоомным входом (ОЭ или ОК); в качестве выходного каскада, работающего на достаточно большое сопротивление нагрузки. Параметры и характеристики каскада с ОБ в области низких и высоких частот рассмотреть самостоятельно.