Частотные характеристики каскадов на биполярных транзисторах

1. Частотные характеристики каскадов на биполярных транзисторах

rвхк R1 R2 rвх
Усилительный каскад с общим эмиттером

2. Частотные характеристики каскадов на биполярных транзисторах

Входная цепь
1 = Cвх(Rг+rвх)
1
1
Z ( j ) Rг rвхк
( Rг rвхк ) 1
j Cвх
j 1
uвх ( j ) rвхк
K вх
K вх ( j )
eг
Z ( j ) 1 1
j 1

3. Частотные характеристики каскадов на биполярных транзисторах

1
K вх
M вх ( )
1
K вх ( )
1
вх ( ) arg K вх ( j ) arg tg
Cвх
Входная цепь
2
1
1
1
2 f н ( Rг rвхк )
2
M вх
1

4. Частотные характеристики каскадов на биполярных транзисторах

Выходная цепь
2 = Cвых(Rн+Rвых)
Влияние Сэ
K вых
K вых ( j )
1
1
j 2
1
M э 1
э
2
rбэ Rг R1 R2
э C э
Rэ
1

5. Эквивалентная схема транзистора на высоких частотах

Imбк = CбкUmбк
C1 = Cбк(1 + SRк)
Umбк = Umбэ – Umкэ =
=Umбэ + SUmбэRк

6. Частотные характеристики каскадов на биполярных транзисторах

( j )
1 j
Высокие частоты
Imкб = CбкUmкб
Imкб = Umкэ Cбк(1 + 1/SRк) Umкэ Cбк

7. Частотные характеристики каскадов на биполярных транзисторах

K0
K в ( j )
в = + [rбэСбк(1+SRк)]
1 j в
M в ( ) 1 ( в )
2
в( )= arctg в
K вх
K0
K вых
K ( j )
1 1 j в
1
1
1
j 1
j 2

8. Частотные характеристики каскадов на биполярных транзисторах

1
M вх ( ) 1
1
2
1
M вых ( ) 1
2
M в ( ) 1 ( в )
( ) arctg
1
1
tф = 2,2 в
2
arctg в arctg
tи
1
1
2
tи
2
2

9. Частотные характеристики каскадов на биполярных транзисторах

Усилительный каскад с общей базой

10. Частотные характеристики каскадов на биполярных транзисторах

в Cк Rк
Каскад с общим коллектором
в
1 э
rб Rг Rб
э
Rэ Rн rб rэ Rг Rн
в = (2…3)

11. Усилительные каскады на полевых транзисторах

Характеристики полевых транзисторов

12. Усилительные каскады на полевых транзисторах

Характеристики полевых транзисторов

13. Усилительные каскады на полевых транзисторах

Малосигнальные параметры
U с
I с
dI с
dU зи
dU си
U зи
U си
I с
I с
S
U зи U зи
iс Su зи
uси
rвн
U си U си
rвн
I с
I c
Uси = Srвнuзи iсRвн = uзи iсrвн
U си U си
U зи U зи

14. Усилительные каскады на полевых транзисторах

Эквивалентные схемы замещения

15. Усилительные каскады на полевых транзисторах

Температурные зависимости
Увеличение удельного сопротивления канала
при росте температуры
ведет к уменьшению тока стока.
С ростом температуры уменьшается
запирающее напряжение
на p-n-переходе (примерно на 2 мВ/К),
что приводит к увеличению тока стока.
Uзи = Uотс – 0,63 В

16. Усилительные каскады на полевых транзисторах

Каскад с общим истоком

17. Усилительные каскады на полевых транзисторах

Каскад с общим истоком
uвых
K0
S (rвн Rc ) SRс
uвх
uвых
Rн
R1
K
K0
eг
Rг R1
rвых Rн

18. Усилительные каскады на полевых транзисторах

Каскад с общим стоком

19. Усилительные каскады на полевых транзисторах

Каскад с общим стоком
rвн
iс Suзи
rвн Rи
uвых = icRи = Suзи(rвн Rи)
uзи = uвх – uвых

20. Усилительные каскады на полевых транзисторах

Каскад с общим стоком
rвн Rи
Suвх
1 rвн Rи
S (rвн Rи )
uвых
K0
uвх 1 S (rвн Rи )
rвн
iс S (uвх iс Rи )
rвн Rи
rвн
1
1
rвых
Rи Rи
1
S
S
uвых
Srвн
1
iс uвх
uвх
rвн (1 Srвн ) Rи
1 rвн /(1 ) Rи

21. Частотный анализ каскадов на полевых транзисторах

Каскад с общим истоком
iвх = j Cзиuвх + j Cзс(uвх – uвых)
iвх = j Cвх
Cвх = Cзи + (1 – K)Cзс
eг
eг
1
1
uвх eг
j Cвх Rг 1 / j Cвх 1 j Cвх Rг 1 j вх

22. Частотный анализ каскадов на полевых транзисторах

Каскад с общим истоком
uвых = – [Suвх - j Cзс(uвх – Kuвх)](rвн Rс Rн 1/j Сси)
K = – (S – j Cзс + j CзсK)[rвн Rс Rн (1/j Cси)]
rвн Rс Rн (1/ j Cси )
K0 (1 j Cзс / S )
K ( S j Cзс )
1 j вых
1 j Cзс [rвн Rс Rн (1/ j Cси )]
вых = (Cси + Cзс)(rвн Rс Rн) (Cси + Cзс)(Rс Rн)
Cзс/S<<1
K0
K
1 j вых

23. Частотный анализ каскадов на полевых транзисторах

Каскад с общим стоком
iвх = j Сзсuвх + j Сзи(uвх – uвых)
Cвх = Cзс + Cзи(1 – K)
iвх = j Свх

24. Частотный анализ каскадов на полевых транзисторах

Каскад с общим стоком
Ток в узле И
Suзи + j Cзиuзи
uзи = uвх – Kuвх
Uвых = (S + j Cзи)(1 – K)uвх[rвн Rи Rн (1/j Cси)]
K 0 (1 j Cзи / S )
K
1 j вых
вых = K0(Cси + Cзи)/S

25. Усилители мощности

Выходной каскад класса A

26. Усилители мощности

Выходной каскад класса A

27. Усилители мощности

Выходной каскад класса A
im um imum
P2
2
2 2
P1 = IкАUп
imum
P2
0,5
P1 2 I кАU п
im
1
I кА
um
1
Uп

28. Усилители мощности

Выходной каскад класса В

29. Усилители мощности

Выходной каскад класса В

30. Усилители мощности

Выходной каскад класса В
im U п
P2
2
I ср
1
P1 = IсрUп
im sin d
2im
P2 U пim / 2
P1 2U пim /
4

31. Усилители мощности

Выходной каскад класса АВ

32. Усилители мощности

Выходной каскад класса В

33. Усилители мощности

Выходной каскад класса В

34. Усилители мощности

Выходной каскад класса В