Сопротивление усилителя

Из (10.27в) следует, что условия для увеличения коэффициента усиления напряжения и уменьшения его зависимости от сопротивления цепи нагрузки противоречивы. Чем больше выходное сопротивление усилительного каскада ^вых =гк> тем больше как значение коэффициента усиления напряжения, так и его зависимость от сопротивления цепи нагрузки. Чтобы увеличить коэффициент усиления напряжения и уменьшить его зависимость от сопротивления приемника г , между выходом усилительного каскада с ОЭ и приемником следует включить согласующее устройство с большим входным и малым выходным сопротивлениями. Роль такого устройства может выполнять усилительный каскад на биполярном транзисторе, включенном по схеме с ОК ( 10.65), называемый также эмиттерным повторителем.

— входное сопротивление усилительного каскада с ОК (100-300 кОм), которое значительно больше входного сопротивления усилительного кадка да с ОЭ, и 50

Входное сопротивление усилительного каскада с общим эмиттером обычно определяют по справочнику, где указаны значения /i-параметров. Для транзисторов малой и средней мощ-

Входное сопротивление усилительного каскада на полевом транзисторе

гДе #вх — входное сопротивление усилительного каскада, примерно равное входному сопротивлению транзистора, a iB^i6. Благодаря тому что коллекторный ток во много раз превышает ток базы, а сопротивление /?к больше Явх, выходное напряжение усилительного каскада с общим эмиттером получается во много

коэффициенту усиления по току /I2j транзистора и отношению сопротивления коллекторного резистора RK и входного сопротивления /in транзистора. По схеме замещения 5.7, а легко можно найти входное сопротивление усилительного каскада с общим эмиттером на низких частотах:

Как видно из схемы замещения ( 5.7, а), выходное сопротивление усилительного каскада с общим эмиттером определяется выражением

Входное сопротивление усилительного каскада с общим эмиттером обычно лежит в пределах от нескольких сотен ом до нескольких килоом. Выходное сопротивление обычно больше входного. Низкое входное и высокое выходное сопротивления создают значительные трудности при работе усилительного каскада с высокоомным источником усиливаемой э. д. с. евк (см. 5.3) и низкоомным нагрузочным устройством. В этом случае входное напряжение усилительного каскада может быть значительно меньше э. д. с. евх, так как на входе усилительного каскада образуется делитель напряжения ЯЕН^ВХ с небольшим значением )?вх:

ЯВх»Яз=106-^106 Ом-Выходное сопротивление современных полевых транзисторов, т. е. сопротивление между стоком и истоком, имеет значение порядка 104—105 Ом, поэтому выходное сопротивление усилительного каскада на полевом транзисторе определяется сопротивлением резистора Rc: #ВЫХ»./?С=103-ИО~4 Ом, т. е. #вых<^?вх> что является важным преимуществом усилительных каскадов на полевых транзисторах.

Выходное сопротивление усилительного каскада определяется со стороны контактов сопротивления нагрузки при Ет = 0 и отключенной нагрузке. Из эквивалентной схемы ( 3.8) видно, что Лвых определяется двумя цепями: резистором /?к и выходным сопротивлением самого транзистора, близким к г*. Поскольку обычно RK<^r*, то можно считать, что •Кных~^к и составляет единицы кОм.

где Лвыхэ — выходное сопротивление каскада со стороны эмиттера транзистора, т. е. выходное сопротивление усилительного каскада ОК, который будет рассмотрен ниже. Здесь же отметим, что его значение обычно не превышает десятков Ом, поэтому и получается весьма малая величина для тнсэ. Это обстоятельство и определяет максимальные искажения в цепи конденсатора Сэ. Таким образом, для уменьшения Мн в рассматриваемом каскаде требуется увеличить емкости Ci и С2, но в первую очередь

Выходное сопротивление усилителя определяется при обратном включении усилителя как четырехполюсника, когда к выходным зажимам присоединяется источник напряжения U2. Отношение напряжения U2 к потребляемому в этих условиях току /2 в представляет собой выходное сопротивление (внешняя нагрузка при этом отсутствует): Явых= (^У-Ыобр.

Задача 1.18. Под действием приложенного к выходным зажимам усилителя напряжения ?/2обр=1 В потребляемый выходной цепью ток /2обр=1 А. Чему равны выходное сопротивление усилителя и коэффициент демпфирования, если сопротивление нагрузки

Упражнение 2.16. Как изменится входное сопротивление усилителя при увеличении сопротивления источника сигнала?

Упражнение 2.17. Как изменится выходное сопротивление усилителя 2.3,6 при увеличении глубины ОС?

Пример 7.2. Схема 7.13,а. Данные примера 7.1. Рассчитать входное сопротивление усилителя.

Пример 7.14. Схема 7.2,а. Рассчитать балансное сопротивление R'c, и входное сопротивление шестиполюсника R'T со стороны цепи ОС (узлы 6 — 6), если п' = 2, т' = 0,25, входное сопротивление усилителя /?Bxj? = 75 Ом.

Пример 7.15. Схема 7.2,г. Рассчитать балансное сопротивление R"(, и входное сопротивление шестиполюсника ^"Г со стороны цепи ОС (узлы 5 — 5), если т" =0,3, «"=1,2, выходное сопротивление усилителя #выхр=300 Ом.

Задача 7.49. Схема 7.3,6. Рассчитать входное сопротивление усилителя RBXF, если я'= 2,2, m'= 0,25, #'б = 39 Ом.

Задача 8.15. Усилитель выполнен по схеме 8.1, в. Сопротивление резисторов /?Bi = 51 кОм, /?В2=180 кОм. Определить входное сопротивление усилителя.

Задача 8.19. Условия задачи 8.17. Определить выходное сопротивление усилителя, если известно, что выходное сопротивление ОУ /?вых о=200 Ом.

Задача 8.23. Усилитель выполнен по схеме 8.1,6. Сопротивление резисторов ^Bi=15 кОм, У?В2 = 270 кОм, /?бал = Н,2 кОм. Определить входное сопротивление усилителя.