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 / jвС) =

                                  (jвС)   (Rk || Rн) + (1 / jвС)





                =         (Rk || Rн)          =      (Rk || Rн)

                     1 + jвС(Rk || Rн)          1 +  jвв





где   в = С(Rk || Rн)  - постоянная времени нагрузочной цепи

                                          (Rk || Rн)

             U2 = h21эIб Zk = h21эIб       1 +  jвв           U1 = Iб rвх 

 



                          U2                (Ku)0

             (Ku)в =         =                        

                          U1         1 +  jвв



 

  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 +  (вв)2



              tg φв = – вв





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.