Использование схем замещения транзистора для анализа усилительных каскадов в режиме малых сигналов

С помощью схем замещения транзистора легко рассчитать параметры усилительной схемы для сигналов малой амплитуды. Для примера проведем расчет усилительного каскада (рис. 3.1).

Составим малосигнальную эквивалентную схему, соответствующую схеме рис. 3.1; для этого:

1. Источник постоянного напряжения замкнем накоротко (его сопротивление переменному току близко к нулю).

2. Заменим транзистор малосигнальной схемой замещения.

Полученная таким образом малосигнальная эквивалентная схема усилительного каскада изображена на рис. 3.5, а.

 

 

а)

б)

Рис. 3.5. Малосигнальная модель каскада с общим эмиттером

 

Для простоты примем, что сопротивления разделительных конденсаторов в рабочем диапазоне частот близки к нулю, а сопротивления R_Б и R_К велики (R_Б >> h_11Э, R_К >> R_Н). Тогда схема упрощается и приобретает вид рис. 3.5, б. Тогда для токов и напряжений транзистора запишем:

(3.10)

Кроме того, добавим два уравнения, описывающие источник сигнала и нагрузку:

U_Кm = - R_Н I_Кm ; (3.11)

E_Эm = U_Бm + I_Бm R_г . (3.12)

Из системы уравнений (3.10...3.12) можно получить все расчетные формулы.

(3.13)

Главное достоинство полученных с помощью схемы замещения соотношений (3.13) в том, что они справедливы для любой схемы включения транзистора (ОБ, ОЭ, ОК) и даже для любых усилительных элементов.