Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе. Прохоров С.Г - 22 стр.

UptoLike

22
С другой стороны, биполярные транзисторы управляются током, по-
этому генератор напряжения можно заменить эквивалентным ему генерато-
ром тока. Тогда сопротивление
R
г
по отношению к резистору R
б
и входному
сопротивлению транзистора
h
11
будет включено параллельно (рис. 20, б). От-
носительно входного сопротивления транзистора все внешние резисторы в
эквивалентной схеме можно считать сопротивлением генератора, поэтому их
можно заменить одним эквивалентным сопротивлением
R
г.экв
(рис. 20, в).
h
11э
R
б
R
г
h
11э
R
г.экв
~
R
г
R
б
h
11э
а
бв
Рис. 20. Определение эквивалентного сопротивления генератора
В данном случае,
R
г.экв
равно параллельному соединению резисторов R
г
и
R
б
:
Ом 606,59
1000060
1000060
бг
бг
г.экв
=
+
=
+
=
RR
RR
R .
Таким образом, когда параллельно включенные сопротивления отли-
чаются по величине более чем на порядок, то результирующее сопротивле-
ние можно приблизительно считать равным меньшему из них. Тогда коэф-
фициенты усиления будут равны:
.6,49
840101
50
1
;6,39
100060
84050
5
1н22
21
11г.экв
1н21
=
+
=
+
=
=
+
=
+
=
Rh
h
K
hR
Rh
K
I
U
Если учитывать ток, протекающий только по резистору нагрузки
R
н
,
т.е. учитывать только полезную мощность отдаваемую в нагрузку, то коэф-
фициент усиления по току будет равен:
5,41
11,5
1,56,49
1
нк
к
1н22
21
н
=
+
=
+
+
=
RR
R
Rh
h
K
I
.
Выходное сопротивление каскада будет равно параллельному соедине-
нию выходного сопротивления транзистора и резистора
R
к
:
()
кОм 85,4
1,5100
1,5100
/1
/1
к22
к22
вых
=
+
=
+
=
Rh
Rh
R .
     С другой стороны, биполярные транзисторы управляются током, по-
этому генератор напряжения можно заменить эквивалентным ему генерато-
ром тока. Тогда сопротивление Rг по отношению к резистору Rб и входному
сопротивлению транзистора h11 будет включено параллельно (рис. 20, б). От-
носительно входного сопротивления транзистора все внешние резисторы в
эквивалентной схеме можно считать сопротивлением генератора, поэтому их
можно заменить одним эквивалентным сопротивлением Rг.экв (рис. 20, в).


        Rг

 ~           Rб   h11э                        Rг    Rб        h11э      Rг.экв       h11э




                    а                                         б                  в
                  Рис. 20. Определение эквивалентного сопротивления генератора

        В данном случае, Rг.экв равно параллельному соединению резисторов Rг
и Rб:
                    Rг ⋅ Rб   60 ⋅ 10000
         Rг.экв =           =            = 59,6 ≈ 60 Ом .
                    Rг + Rб 60 + 10000

     Таким образом, когда параллельно включенные сопротивления отли-
чаются по величине более чем на порядок, то результирующее сопротивле-
ние можно приблизительно считать равным меньшему из них. Тогда коэф-
фициенты усиления будут равны:
                   h21 ⋅ Rн1    50 ⋅ 840
         KU =                 =          = 39,6;
                  Rг.экв + h11 60 + 1000
                       h21            50
         KI =                  =                = 49,6.
                  1 + h22 ⋅ Rн1 1 + 10 −5 ⋅ 840

       Если учитывать ток, протекающий только по резистору нагрузки Rн,
т.е. учитывать только полезную мощность отдаваемую в нагрузку, то коэф-
фициент усиления по току будет равен:
                       h21        Rк      49,6 ⋅ 5,1
         K Iн =                ⋅        =            = 41,5 .
                  1 + h22 ⋅ Rн1 Rк + Rн    5,1 + 1

     Выходное сопротивление каскада будет равно параллельному соедине-
нию выходного сопротивления транзистора и резистора Rк:

         Rвых =
                    (1 / h22 ) ⋅ Rк   =
                                          100 ⋅ 5,1
                                                    = 4,85 кОм .
                    1 / h22 + Rк          100 + 5,1
                                                         22