Усилительные каскады в области высоких частот

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ
ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ
(технический университет)

Кафедра Электроники и электротехники

Доклад

Тема “ Усилительные каскады в области высших частот”

Студент
Андриатис Ю.А.
группа АП-52

Преподаватель
Ушаков В.Н.

МОСКВА 1999

Усилительный каскад на биполярном транзисторе.

EK

R1 RK РИС 1. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА
УСИЛИТЕЛЬНОГО RC — КАСКАДА
Cк НА БИПОЛЯРНОМ ТРАНЗИСТОРЕ
ВЫХОД
IBX
C

RH Uвых
ВХОД CЭ
R2 RЭ IBЫX

Рассматривая работу RC-каскада в области высоких частот мы можем принебречь влиянием емкости Ск, так как с возрастанием частоты входного сигнала сопротивление емкости Ск становится малым по сравнению с сопротивлением Rн. Пренебрегать емкостью С(суммарная паразитная емкость каскада) в области высоких частот нельзя.

РИС 2. УПРОЩЕННАЯ ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА
НА БИПОЛЯРНОМ ТРАНЗИСТОРЕ В ОБЛАСТИ ВЫСШИХ ЧАСТОТ

Iб IBЫX

rвх R k C RH Uвых

h21эIб

Из схемы находим

Zk = (Rk || Rн)|| 1 = (Rk || Rн) * (1 / jвС) =
(jвС) (Rk || Rн) + (1 / jвС)

= (Rk || Rн) = (Rk || Rн)
1 + jвС(Rk || Rн) 1 + jвв

где в = С(Rk || Rн) — постоянная времени нагрузочной цепи
(Rk || Rн)
U2 = h21эIб Zk = h21эIб 1 + jвв U1 = Iб rвх

U2 (Ku)0
(Ku)в = =
U1 1 + jвв

На высших частотах происходит не только усиление сигнала но и появляется дополнительный фазовый сдвиг выходного сигнала относительно входного поэтому это выражение разбивается на два

1
(Ku)в =
√ 1 + (вв)2

tg φв = – вв

В области высших частот характеристика будет иметь завал

Kв φв

K0 1 2 f()

f()
2 > 1

Равномерность частотной характеристики зависит от С. Чем меньше С тем характеристика лучше (более равномерна).
Вообще избавиться от паразитной емкости – С невозможно. Ее можно только уменьшить за счет рационального конструирования.
Кроме того на значение паразитной емкости влияет входная емкость следующего каскада и для ее уменьшения надо подключать к каскаду электронные устройства с минимальной входной емкостью.Например эмиттерный повторитель.