Принципиальная и эквивалентная схемы

Достоинством резисторного каскада кроме простоты и малых размеров, является способность создавать равномерное усиление в широкой полосе частот и нечувствительность к воздействию переменных магнитных помех.

На рис. 3.1 приведена схема резисторного каскада для самого распространенного варианта: схема включения с ОЭ и эмиттерная стабилизация рабочей точки. Штриховыми линиями изображены эквивалентные схемы источника сигнала и нагрузки.

Назначение элементов задания и стабилизации режима работы R_Б1, R_Б2, R_Э и C_Э рассматривалось в разд. 2.6. Конденсаторы C_Р1 и C_Р2 осуществляют развязку каскадов по постоянному току, они исключают передачу от одного каскада к другому медленных изменений напряжений, обусловленных нестабильностью режима. Наличие развязки позволяет осуществить питание каскадов от одного источника с предельно низким напряжением.

Для определения качественных показателей каскада, т.е. для нахождения коэффициента усиления, уравнений АЧХ, ФЧХ и ПХ необходимо составить его эквивалентную схему для малого переменного сигнала (рис. 3.2). При составлении этой схемы было сделано допущение о малости сопротивления источника питания переменному току. УЭ заменен линейным активным трехполюсником, свойства которого описываются у- матрицей (разд. 4.1.3 в [1]).

Элементы R_Н, С_Н имитируют входное сопротивление следующего каскада. Качественные показатели каскада оцениваются передаточной функцией: , поэтому в эквивалентную схему не вошли элементы R_Б1, R_Б2, С_Р1, R_Г, которые не влияют на эту функцию (напряжение U₁ приложено непосредственно к базовому выводу УЭ). Анализ схемы на рис. 3.2 вызывает серьезные затруднения в виду её сложности. Поэтому, как правило, работают с частными эквивалентными схемами, которые справедливы для определенных областей частот (рис. 3.3).

Естественно, что анализ таких частотных схем, позволяет получить расчетные соотношения, которые справедливы только для конкретного диапазона частот.

В области средних частот выходное напряжение, а значит и коэффициент передачи не зависит от частоты, т.е. эквивалентная схема не должна содержать реактивные элементы (рис. 3.3, а). С понижением частоты возрастают сопротивления конденсаторов С_Р и С_Э и (и ).

Возрастания сопротивления вызывает увеличение глубины ООС (последовательной по току) за счет конечного сопротивления переменному току в цепи эмиттера и уменьшение выходного напряжения.

К уменьшению этого напряжения приводит и возрастание сопротивления , т.к. все большая часть полезного сигнала будет выделяться на этом сопротивлении.

Эквивалентная схема для нижних частот (больших времен) приведена на рис.3.3,б.

В области верхних частот (малых времен) на форму АЧХ и ПХ оказывают влияние частотные (инерционные) свойства УЭ и ёмкость нагрузки С_Н (рис.3.3, в).