какую функцию выполняет конденсатор в цепи эмиттера каскада с оэ

Проявление отрицательной обратной связи и ее стабилизирующего действия на ток нетрудно показать непосредственно на схеме рис. 2. Предположим, что под влиянием температуры ток увеличился. Это отражается на увеличении тока , повышении напряжения и соответственно снижении напряжения . Ток базы уменьшается, вызывая уменьшение тока , чем создается препятствие наметившемуся увеличению тока . Иными словами, стабилизирующее действие отрицательной обратной связи, создаваемой резистором , проявляется в том, что температурные изменения параметров режима покоя передаются цепью обратной связи в противофазе на вход каскада, препятствуя тем самым изменению тока , а, следовательно, и напряжения .

Конденсатор шунтирует резистор по переменному току, исключая тем самым проявление отрицательной обратной связи в каскаде по переменным составляющим. Отсутствие конденсатора привело бы к уменьшению коэффициентов усиления схемы.

Название схемы «с общим эмиттером» означает, что вывод эмиттера транзистора по переменному току является общим для входной и выходной цепи каскада.

Рассмотрим основные положения, на которых базируется расчет элементов схемы каскада, предназначенных для обеспечения требуемых параметров режима покоя (расчет по постоянному току).

Анализ каскада по постоянному току проводят графоаналитическим методом, основанным на использовании графических построений и расчетных соотношений. Графические построения проводятся с помощью выходных (коллекторных) характеристик транзистора (рис. 3, а). Удобство метода заключается в наглядности нахождения связи параметров режима покоя каскада и амплитудными значениями его переменных составляющих (выходного напряжения и тока ), являющимися исходными при расчете каскада.

На выходных характеристиках рис. 3, а проводят так называемую линию нагрузки каскада по постоянному току , представляющую собой геометрические места точек, координаты и которых соответствуют возможным значениям точки (режима) покоя каскада.

В связи с этим построение линии нагрузки каскада по постоянному току удобно провести по двум точкам, характеризующим режим холостого хода (точка ) и режим покоя (точка ) выходной цепи каскада (рис. 3, а). Для точки ”а” , и для точки ” ” , , где выбирают из условия работы транзистора в режиме отсечки напряжение на коллекторе, соответствующее области нелинейных начальных участков выходных характеристик транзистора. Определив координаты точки находим значение тока базы , соответствующего режиму покоя, и определяем координаты точки на входной характеристике (рис. 3, б).

При определении переменных составляющих выходного напряжения каскада и коллекторного тока транзистора используют линию нагрузки каскада по переменному току. При этом необходимо учесть, что по переменному току сопротивление в цепи эмиттера транзистора равно нулю, так как резистор шунтируется конденсатором , а к коллекторной цепи подключается нагрузка, поскольку сопротивление конденсатора по переменному току мало. Если к тому же учесть, что сопротивление источника питания по переменному току также близко к нулю, то окажется, что задача определения этих показателей решается при расчете усилительного каскада по переменному току. Метод расчета основан на замене транзистора и всего каскада его схемой замещения по переменному току. Схема замещения каскада ОЭ приведена на рис. 4, где транзистор представлен его схемой замещения в физических параметрах. Сопротивление каскада по переменному току определяется сопротивлениями резисторов и , включенных параллельно, т. е. ║ . Сопротивление нагрузки каскада по постоянному току больше, чем по переменному току ║ .

Поскольку при наличии входного сигнала напряжение и ток транзистора представляют собой суммы постоянных и переменных составляющих, линия нагрузки по переменному току проходит через точку покоя (рис. 3, а). Наклон линии нагрузки по переменному току будет больше, чем по постоянному току. Линию нагрузки по переменному току строят по отношению приращений напряжения к току: .

Источник

Назначение элементов усилительного каскада

Усилительный режим транзистора определяется постоянными напряжениями между электродами и токами, протекающими в цепях электродов. Их задают элементы внешних цепей транзистора, которые составляют схему его включения. Усилительный прибор, его обвязка, источник питания и нагрузка образуют усилительный каскад.

Рис.20 Схема усилительного каскада на транзисторе с ОЭ

Обозначения в схеме:

учёта элементов внешней цепи (обвязки).

Примечание: Все сопротивления цепей измерены в направлении стрелки при разрыве схемы вдоль пунктирных линий.

Независимо от схемы включения транзистора: с общим эмиттером (ОЭ), общей базой (ОБ) или общим коллектором (ОК) назначение элементов усилительного каскада одинаково.

Рассмотрим назначения элементов стандартной обвязки транзистора включённого с общим эмиттером (ОЭ) в типовой схеме усилительного каскада (Рис.20).

Развязывающий фильтр по питанию R_ф С_ф.

При питании усилителя от выпрямителя фильтр по питанию R_фС_Ф обеспечивает сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения электрической сети Е_К.

Развязывающие фильтры по питаниюR_ф С_ф с большой постоянной времени в каждом каскаде устраняют паразитные связи между этими каскадами.

Рис.21 Схема образование паразитных связей между каскадами.

Сопротивление резистора R_Ф выбирается из расчёта допустимого снижения к.п.д. усилителя и лежит в пределах от долей Ома в оконечных каскадах до единиц кОм в маломощных каскадах, так чтобы ΔU = (0,1…0,2) E_K. Тогда ёмкость конденсатора С_Ф для звуковых частот может достигать десятки и сотни мкФ, а для её расчёта можно пользоваться приближённой формулой

Базовый делитель R_Б1 R_Б2.

Два резистора R_Б1 и R_Б2, включённых последовательно по постоянному току между шиной питания E_K и общим проводом, являются базовым делителем напряжения питания и образуют начальное базовое смещение U_0Б = U_Б – U_Э между базой и эмиттером транзистора V1. Это напряжение U_0б определяет режим работы транзистора: А, В или АВ.

Чем меньше сопротивления резисторов R_Б1 R_Б2 тем выше температурная стабильность каскада, но при этом недопустимо снижается входное сопротивление каскада по переменному току R_ВХ

(входное сопротивление транзистора) включены параллельно.

Сопротивление коллекторной нагрузки R_К.

Резистор R_К образует путь протекания коллекторного тока покоя I_0К, который определяется выбранным режимом работы транзистора V1 (А, В или АВ).

В сильной степени сопротивление коллекторной нагрузки R_К влияет на усилительные свойства транзистора, так как от его номинала зависит угол наклона выходной динамической характеристики. Чем больше сопротивление резистора R_К (десятки кОм) тем больше коэффициент усиления каскада по напряжению К_U и, наоборот, чем меньше R_К (сотни Ом) – тем больше коэффициент усиления по току К_I.

Максимальное усиление мощности будет при соизмеримых значениях R_К и R_ВЫХ.V

(выходного сопротивления транзистора переменному току).

По переменному току сигнала сопротивление коллекторной нагрузки R_К включено параллельно R_ВЫХ.V

и может привести к недопустимому снижению выходного сопротивления каскада R_ВЫХ.

Резистор автосмещения R_Э.

Эмиттерный ток транзистора I_Э (как постоянный I_0Э так и переменный I_mЭ), протекая через резистор R_Э образует на нём падение напряжения U_Э. Это напряжение является напряжением обратной связи U_ОС, так как связано с входными параметрами транзистора выражением: U_0Б = U_Б – U_Э,

где U_Б – напряжение на базе V1, измеренное по отношению общего провода.

Как будет доказано в последующих темах, отрицательная обратная связь (ООС) противодействует изменению параметров усилительного каскада, обеспечивая стабилизацию его режима, в том числе и температурного.

Например, повышение температуры tºС вызывает увеличение эмиттерного тока I_0Э и U_Э, но при этом автоматически уменьшается начальное базовое смещение U_0Б = U_Б – U_Э, которое подзапирает транзистор и, как следствие, уменьшает эмиттерный ток, компенсируя его зависимость от температуры. Отсюда название R_Э – резистор автосмещения. Таким образом ООС по постоянному току благоприятно сказывается на стабильность режима работы усилительного каскада.

Но за счёт протекания тока сигнала I_mЭ через R_Э образуется ООС по переменному току, которая уменьшает, к сожалению, коэффициент усиления каскада. Включив параллельно резистору R_Э конденсатор большой ёмкости С_Э, можно уменьшить эквивалентное сопротивление эмиттерной цепи на несколько порядков для самых низких рабочих частот.

Конденсатор С_Э предназначен для устранения отрицательной обратной связи по переменному току, в результате чего можно избежать снижения коэффициента усиления.

Разделительные конденсаторы С_Р1С_Р2

Разделительные конденсаторы С_Р1 С_Р2– устраняют связь между каскадами по постоянному току. При их отсутствии режимы работы всех транзисторов гальванически (непосредственно) связанных между собой будут взаимозависимы. Причём, незначительное изменение режима первого транзистора за счёт усилительных свойств приведёт к недопустимому изменению режима последнего.

Ёмкость разделительных конденсаторов выбирается из расчёта, чтобы их реактивное сопротивления ХСр самым низким рабочим частотам FН было хотя бы на порядок меньше эквивалентного сопротивления последующих нагрузочных цепей RЭКВ. ХСр = 1 ⁄(2πFН СР) > 1). Рис.24 Схема усилительного каскада с ОБ. Свойство транзисторного усилительного каскада с ОБ противоположные свойствам каскада с ОК. Каскады с включением транзистора по схеме с ОБ в низкочастотных усилителях УНЧ (звуковых частот УЗЧ) практически не используются. Источник ← какую функцию выполняет комплекс гольджи в клетке какую функцию выполняет конденсор denso → Вам также понравится король мессины каким был 23.05.202224.05.2022 admin 0 Глицин и глицин био в чем разница 15.05.202217.05.2022 admin 0 кому и какие льготы положены при оплате за капитальный ремонт 23.05.202224.05.2022 admin 0 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев.