Контрольные вопросы
Как выглядит принципиальная схема каскада?
Каково назначение имеющихся в схеме элементов?
Резисторы Rб1, Rб2, Rк, Rэ обеспечивают работу каскада на постоянном токе, что определяет положение точки покоя, также они служат для температурной стабилизации. Разделительный конденсатор Cp1 служит для предотвращения протекания постоянной составляющей тока базы через источник входного сигнала. Конденсатор Ср2 на выходе усилительного каскада обеспечивает выделение переменной составляющей коллекторного напряжения, которая поступает на нагрузочное устройство с сопротивлением R2H
Каковы пути прохождения постоянных и переменных токов?
Постоянные токи:
Переменный ток
Переменная составляющая сигнала попадает на вход транзистора (базу) через конденсатор СР1, а передаётся в нагрузку от коллектора через конденсатор СР2. В эмиттерной цепи часть выходного сигнала поступает из эмиттера в базу. Переменная составляющая коллекторного тока протекает через резистор Rк и сопротивление внешней нагрузки R2н.
Как построить на семействе выходных статических характеристик нагрузочную линию постоянному и переменному току?
По постоянному току:
На семействе выходных характеристик начертить прямую, соединяющую по оси абсцисс напряжение постоянного источника, и по оси ординат ток на эквивалентной последовательной Rк Rэ нагрузке.
По переменному току:
Нагрузочная линия по сигналу проходит через точку покоя А. Вторую току В будем искать на оси абсцисс, полагаем что амплитуда выходного тока Iк max равна току покоя
I0К, находим амплитуду выходного напряжения.
U2m max = Iк max RН,
где RН = RК║R2Н.
Отложим на графике выходных характеристик напряжение, равное U0К + U2m max (точка В). Соединив точки А и В прямой, получим отрезок нагрузочной линии переменному току (по сигналу) для данной точки покоя при отрицательной полярности сигнала
Почему происходит инвертирование сигнала в схеме?
1. При увеличении входного напряжения (Uвх ↑) ширина p − n перехода между коллектором и базой уменьшается, в результате возрастает ток в цепи эмиттера (Iэ ↑), а выходное
сопротивление транзистора уменьшается (RвыхТр ↓), а, следовательно, уменьшается и падение напряжения на выходе транзистора.
2. При уменьшении входного напряжения (UВХ ↓) ширина p − n перехода между коллектором и базой увеличивается, в результате чего ток в цепи эмиттера уменьшается (Iэ ↓), а выходное сопротивление транзистора увеличивается (RвыхТр ↑), следовательно, увеличивается и падение напряжения на выходе транзистора.
Таким образом, усилительный каскад с общим эмиттером сдвигает фазу выходного
сигнала, относительно входного, на 180
Как влияет на режим работы транзистора изменение сопротивлений резисторов в схеме?
Установку режима работы транзистора можно производить резистором Rб1, который соединён с базой транзистора. Для увеличения тока коллектора необходимо сопротивление резистора Rб1 уменьшить, а для уменьшения, наоборот, увеличить.
Каковы причины, вызывающие снижение коэффициента усиления в области нижних и верхних частот?
Снижение коэффициента усиления в полосе низких частот обусловлено влиянием конденсаторов Cp1, Cp2 и Cэ, а снижение коэффициента усиления в полосе высоких часто обусловлено частотными свойствами транзистора (снижением его коэффициента передачи тока с ростом частоты) и шунтирующим влиянием емкости коллекторного перехода транзистора по отношению к выходной цепи.
Как выглядит эквивалентная схема каскада для области нижних, средних и верхних частот?
В области низких частот
В области средних частот
В области высоких частот.
Как выглядит ПХ в области больших и малых времен?
В области малых времён наблюдается фронт импульса и делается вывод о его длительности.
В области больших времён наблюдаются вершины импульсов и делается вывод о коэффициенте затухания вершин.
Как влияет изменение номинальных значений элементов схемы на АЧХ и ПХ?
Сопротивление источника: с увеличением R1и уменьшается коэффициент усиления на средних частотах и расширяет ПП.
Сопротивление нагрузки: с увеличением R2н увеличивается коэффициент усиления на средних частотах и сужается ПП, увеличиваются фронт нарастания и коэффициент затухания вершин в ПХ.
Разделительные конденсаторы: с увеличением ёмкости Ср1, Ср2 происходит расширение ПП в сторону низких частот и уменьшение коэффициента затухания вершин в ПХ.
Блокировочный конденсатор: с увеличением ёмкости Сэ происходит расширение ПП в сторону низких частот и уменьшение коэффициента затухания вершин в ПХ.
Сопротивление базы: с увеличением сопротивления увеличивается коэффициент усиления и расширяется ПП в сторону низких частот.
Сопротивление коллектора: с увеличением сопротивления увеличивается коэффициент усиления и расширяется ПП в сторону низких частот, увеличивается фронта импульса и коэффициента затухания вершин в ПХ.