Усилители на биполярных транзисторах

Основные формулы

Эквивалентная схема замещения каскада с ОЭ по переменному току (3.13):

Рис. 3.13

Эквивалентная схема замещения каскада с ОБ по переменному току (3.14):

Рис. 3.14

Эквивалентная схема замещения каскада с ОК по переменному току (3.15):

Рис. 3.15

Пример. В схеме усилителя с ОЭ определить и , если = 6 мВ; = 200 Ом; = 2 кОм; >> ; = 60; = 1 кОм; = 15×10^–5 См.

Решение. Входной ток ;

кОм (при ); мкА.

Выходной ток мА.

Выходное напряжение .

Выходное сопротивление , где ; 1,538 кОм; 0,46 В.

Задачи к разделу 3.4

 

3.4.1. Определить выходное сопротивление усилителя (рис. 3.3), если = 2 кОм, = 15×10^–5 См. Определить входное сопротивление усилителя, если = 0,1 В; = 2 мА; = 10 Ом (параметры источника сигнала).

3.4.2. Рассчитать сопротивления , , усилителя с ОЭ (рис. 3.3) при следующих заданных параметрах: = 10 В; = 1 кОм; = 3,5 В; = 350 мВ; = 150 мкА; = 56; = 330 Ом; = 62×10^–6 См; =0.

3.4.3. Вычислить сопротивления , , , , , усилителя с ОЭ (рис. 3.2) при следующих заданных параметрах: = 10 В; = 1 кОм; =0,1 кОм; = 3,5 В; = 350 мВ; = 150 мкА; = 56; = 330 Ом; = 62×10^–6 См; =0. Нагрузкой служит аналогичный каскад.

3.4.4. Определить в схеме усилителя с ОЭ, если = 10 мА; = 500 Ом; =0,1 В.

3.4.5. В схеме усилителя с ОЭ определить , если = 2 мА; = 200 Ом; = 50 Ом.

3.4.6. В схеме усилителя с ОБ (рис. 3.12) вычислить все параметры по переменному току при следующих условиях: = 50 Ом; = 5 кОм; = 10 кОм; = 5 кОм; = 49; = 1,5 кОм; = 50×10^–6 См; = 5×10^–4.

3.4.7. В схеме эмиттерного повторителя определить все параметры по переменному току при следующих исходных данных: = 1 кОм; = 1 МОм; = 2 кОм; = 2 кОм; = 400 Ом; = 49; = 25 Ом. Что дает замена транзистора VT составным транзистором (рис. 3.16), в котором параметры транзистора VT1 идентичны параметрам транзистора VT, а параметры транзистора VT2: = 20 Ом; = 29; = 1 Ом?

Рис. 3.16

3.4.8. В схеме с ОК = 39 кОм, = 62 кОм (входной делитель), = 1 кОм, = 2 кОм, = 100 Ом, = 50 Ом, = 5 Ом, = 10 кОм, b= 80. Рассчитать емкость разделительных конденсаторов и , если допустимый коэффициент частотных искажений на частоте 100 Гц составляет 1,1.

3.4.9. В схеме с ОЭ = 62 кОм, = 3 кОм (входной делитель), = 1 кОм, = 2 кОм, = 10 кОм, = 50 Ом, = 5 Ом, = 10 кОм, b= 80. Рассчитать емкость разделительных конденсаторов и , если допустимый коэффициент частотных искажений на частоте 100 Гц составляет 1,1.

3.4.10. Условно изобразить путь переменной составляющей тока базы транзистора, указав элементы усилителя по схеме, через которые этот ток протекает.

Варианты схем:

а) рис. 3.5; б) рис. 3.4; в) рис. 3.7.

3.4.11. Условно показать путь переменной составляющей тока коллектора транзистора, перечислив элементы усилителя по схеме, через которые он протекает.

Варианты схем:

а) рис. 3.6; б) рис. 3.7; в) рис. 3.8.

3.4.12. При действии на входе усилителя синусоидальной ЭДС начертить зависимости от времени :

- входного тока транзистора;

- выходного тока транзистора,

- напряжения на нагрузке транзистора.

Варианты схем:

а) рис. 3.4; б) рис. 3.8; в) рис. 3.12.

3.4.13. Резисторный каскад по схеме с ОЭ содержит транзистор типа КТ602Б, работающий в режиме = 6 В, = 0,8 В, = 4 мА, = 40 мкА с параметрами = 50, = 220, τ _к = = 300 пс, = 4 пФ, 150 МГц. Группа элементов связи и питания состоит из резисторов сопротивлением = 1 кОм, = 10 кОм, = 2 кОм, = 300 Ом и конденсаторов емкостью = 3,3 мкФ и = 470 мкФ. Сопротивления источника сигнала и внешней нагрузки = 1 кОм. Рассчитать параметры каскада, определяющие его свойства в частотной и временной областях, при условии, что = 50 Гц, = 1 МГц, = 1мс.

3.4.14. Резисторный каскад по схеме с ОК содержит транзистор типа КТ602Б, работающий в режиме = 6 В, = 0,8 В, = 4 мА, = 40 мкА с параметрами = 50, = 220, τ _к = = 300 пс, = 4 пФ, 150 МГц. Группа элементов связи и питания состоит из резисторов сопротивлением = 7,5 кОм, = 3,9 кОм, = 1 кОм и конденсаторов емкостью = 3,3 мкФ. Сопротивления источника сигнала и внешней нагрузки = 1 кОм. Рассчитать параметры каскада, определяющие его свойства в частотной и временной областях при условии, что = 50 Гц, = 1 МГц, = 1мс.

3.4.15. Определить параметры каскада с эмиттерной коррекцией на транзисторе КТ602Б при исходных данных примера 3.4.18, кроме цепи эмиттера, которая состоит из резистора = 100 Ом и конденсатора = 120 пФ.