при роботі на звукових частотах з джерелами сигналів, що мають низький імпеданс, і при великих струмах колекторів rх є одним з компонентів дільника напруги у вхідному ланцюзі. Якщо низькочастотне значення не приводиться в довіднику, його звичайно приймають рівним 50-100 Ом. На більш високих частотах, для яких rх можна розглядати як розрив ланцюга в порівнянні з С є тільки резистивним компонентом вхідного ланцюга. Вхідний у-параметр, визначуваний як вхідна повна провідність схеми із загальним емітером при короткому замиканні на виході, на цих частотах може бути виражений наступною формулою:
(14.10)
Цей високочастотний у-параметр має єдиний полюс на частоті
(14.11)
На частотах вище щa оцінне значення rx може бути одержане з дійсної частини yie
(14.12)
Якщо дані r на високих частотах відсутні, то оціночне значення для цих частот рівне -~25 Ом.
14.1.2. Розділення повної схеми на низькочастотну і високочастотну схеми
У більшості транзисторних підсилювачів є деякі елементи, вплив яких на параметри підсилювача виявляється на відносно низьких частотах (конденсатори зв'язку і блокувальні). Разом з тим кожний активний елемент має внутрішні власні місткості Сц і Сл, вплив яких позначається на порівняно високих частотах.
У цьому розділі ми розглянемо методи аналізу підсилювача шляхом розділення частотного діапазону на три області (низькі, середні і високі частоти) аналогічно тому, як це зроблено при аналізі частотних характеристик в розд. 13.3.2.
Рис. 14.3. Усилитель с общим эмиттером.
Підсилювач із загальним емітером (мал. 14.3) має конденсатор звязку Сг, призначення якого-розв’язати транзистор і генератор сигналу у по постійному струму зсуву. Цей конденсатор повинен бути еквівалентний короткому замиканню на частотах сигналу, що цікавлять нас. Емітерний конденсатор Сз також повинен бути коротким замиканням для цих частот. Його призначення полягає в тому, щоб, шунтуючи резистор К є на робочих частотах, підвищити коефіцієнт посилення каскаду, оскільки без цього конденсатора посилення каскаду по напрузі буде обмежено величиною відношення Кэ (розд. 11.3.2).
Повна малосигнальна еквівалентна схема підсилювача (мал. 14.3) показана на мал. 14.4. Вона містить місткості Сг і Се, а також місткості гібридної П-образной еквівалентної схеми Ця і Су. В схемі є чотири елементи, що накопичують енергію. Тому можна припустити наперед, що її передавальна функція по напрузі Увих/г описуватиметься поліномом четвертого ступеня 5 і частотна характеристика матиме відповідно чотири полюси. В загальному випадку цей поліном можна вирішити відразу для чотирьох полюсів і визначити частотну характеристику, використовуючи методи, описані вище. Проте було б безрозсудно вирішувати таку громіздку задачу, тоді як її можна розділити на дві більш прості задачі.
Підставою для такого розділення служить той факт, що блокувальний конденсатор і конденсатор зв'язку звичайно мають місткості більше 1 мкФ, тоді як значення Ср і См звично менше 0,001 мкФ. Тому для частотної характеристики можна виділити три явно виражених частотних діапазону: низькочастотний, в якому виявляється вплив Сг і Се, середньочастотний (резистивний) і високочастотний, в якому грають роль місткості Сл і См.
Для розрахунків частотної характеристики в областях низьких і середніх частот, де Ср і См мають великий імпеданс, можна використовувати схему (мал. 14.5,а), в якій Ср і См еквівалентні розривам ланцюга. Аналогічно в області середніх і високих частот, де імпеданс Сг і Се малий, можна використовувати схему (14.5,6), в якій Се і Сг відповідають короткому замиканню. Вживання обох схем обмежено областю середніх частот. В цій області перехідні і блокувальні конденсатори еквівалентні короткому замиканню, а См і Ср відповідають розривам ланцюга. Еквівалентна схема підсилювача для середніх частот з урахуванням цих умов приведена на мал. 14.6.
Помітимо, що схема для середніх частот (мал. 14.6) складається повністю з резисторів. Тому в області середніх частот частотна характеристика підсилювача плоска. Це означає, що на діаграмі полюсів і нулів низькочастотні полюси і нулі повинні бути відокремлені від високочастотних полюсів і нулів областю без полюсів і нулів. Більш того, щоб одержати таку характеристику в області середніх частот, число низькочастотних полюсів повинне бути рівне числу низькочастотних нулів. Тому діаграма полюсів і нулів підсилювача, показаного на мал. 14.4, дол-
Мал. .'4.4. Малссигнальная еквівалентна схема підсилювача, показаного на мал. 14.3.
14.5. Розділення еквівалентної схеми на мал. 14.4 на схеми для низьких і високих частот.
виглядати аналогічно діаграмі, зображеній на мал. 14.7. В області низьких частот характеристика має два полюси і два нулі. Самий дальній з низькочастотних полюсів відповідає нижній межі діапазону середніх частот. На мал. 14.7 показано також два високочастотні полюси, хоча практично біль
Рис. 14.6. Эквивалентная схема для средних частот.
Мал. 14.7. Діаграма полюсів і нулів передавальної функції транзисторного підсилювача, показаного на мал. 14.4.
ше дальній з них розташований дуже далеко на негативній гілці дійсної осі. Більш близький з високочастотних полюсів відповідає верхній межі діапазону середніх частот. Розподіл схем на низькочастотні і високочастотні (див. приклад з трансформатором в розд. 13.3.2) для роздільного визначення відрізняються більш ніж в 100 разів (умова, яка звичайно задовольняється в транзисторних підсилювачах).
З діаграми полюсів і нулів (мал. 14.7) видно, що транзисторний підсилювач має нуль в точці з==0 і смугу пропускання, обмежену двома полюсами. Тому як попередня апроксимація ми можемо розглядати транзисторний підсилювач, що містить конденсатори зв'язку і блокувальні конденсатори, як смугова система, аналогічної тим, які досліджені в розд. 13.3. Якщо ж ці конденсатори відсутні, то в цьому випадку підсилювач подібний фільтру нижніх частот з шириною смуги, визначуваною частотою ювч- У будь-якому випадку обмеження частотної характеристики транзисторного підсилювача