rэ =φm/I0
Если ток покоя большой, то rэ малои входное сопротивление определяется , если ток покоя мал, то rэ значительно превышает и входное сопротивление сильно зависит от величины тока покоя.
Входное сопротивление каскада чрезвычайной мало (не превышает нескольких десятков Ом) и в (1+h*21э) раз ниже входного сопротивления каскада с ОЭ.
Выходное сопротивление как и у каскада с ОЭ определяется значением резистора Rк при небольшом его значении (Rк<rкдиф): Rвых=Rк.
Если Rк соизмеримо с rкдиф, то Rвых= rкдиф|| Rк.
Так как rкдиф=(1+h*21э) r*кдиф, то максимальное выходное сопротивление у каскада с ОБ в 1+h21э раз больше чем у каскада с ОЭ.
Коэффициент усиления по напряжению:
.
Этот коэффициент существенно зависит от сопротивления нагрузки и внутреннего сопротивления источника сигнала. Для получения высокого значения коэффициента усиления необходимо, чтобы Rг стремилось к нулю, а Rн было достаточно велико.
Коэффициент усиления по току Ki=iн/iэ, где
.
Отсюда .
Коэффициент усиления по току не может превышать значений h*21б и всегда меньше единицы. Существенной особенностью каскада с ОБ является то, что он не изменяет фазу усиливаемого сигнала, так как знаки приращений входного и выходного сигналов одинаковы.
|
|
Усилительный каскад с ОК. Схема, полная эквивалентная схема. Назначение элементов. Эквивалентная схема для области средних частот. Расчёт входного сопротивления. Режимная зависимость. Предельные значения. Выходное сопротивление. Предельные значения. Расчёт коэффициента усиления
Рисунок 1 – Схема усилительного каскада с ОК
Рисунок 2 – Эквивалентная схема усилительного каскада с ОК в области средних частот
Рисунок 3 - Эквивалентная схема усилительного каскада с ОК в области высоких частот
Входное сопротивление: .
Так как обычно rэ диф<Rэ||Rн, то:
.
Обычно в практических схемах Rвх достигает 200-300 кОм при сопротивлении Rэ=10кОм в режиме холостого хода. Входное сопротивление не остается постоянным, а меняется в зависимости от сопротивления нагрузки. Значение входного сопротивления ограничено сопротивлением делителя в цепи базы. Входное сопротивление эмиттерного повторителя уменьшается при коротких импульсах и при повышенной частоте сигнала. Это обусловлено инерционностью процессов в базах транзисторов, а так же наличием коллекторной и нагрузочной емкостей.
Выходное сопротивление находят из следующих соображений: ег=0, напряжение в точке А равно е (рисунок 2). Тогда ток в цепи базы . В цепи эмиттера протекает ток . Таким образом внутренне сопротивление источника ЭДС е, вызывающее ток iэ, определяют из выражения: . Учитывая, что сопротивления Rэ и rкдиф незначительно изменяют выходное сопротивление, окончательное выражение для выходного сопротивления:
|
|
.
При достаточно большом значении коэффициента передачи базового тока h*21э и низкоомном источнике входного сигнала вторым членом можно пренебречь и . Так при токе порядка 1мА выходное сопротивление порядка 25Ом. С увеличением рабочего тока rэдиф уменьшается и соответственно уменьшается выходное сопротивление. Минимальное выходное сопротивление (при rэдиф=0 и Rг=0): может составлять 0,2-2 Ом. Выходное сопротивление существенно зависит от внутреннего сопротивления источника сигнала, так при Rг стремящимся к бесконечности .
Для наиболее часто встречающихся случаев выходное сопротивление равно 100-200 Ом, что намного меньше, чем в схемах с ОЭ
и с ОБ.