4.10. Примеры решения задач

Пример 1. Одиночный каскад усилителя включен по схеме с общим эмиттером. Параметры транзистора и схемы таковы: h_11э = 1000 Ом; ; h_21э = 100; См. Сопротивление резистора нагрузки R_н = 3 кОм; источник сигнала имеет внутреннее сопротивление R_г = 100 Ом. Определить коэффициент усиления по току, напряжению и мощности, величину входного и выходного сопротивлений.

Решение. Определяем входное сопротивление:

Ом.

Выходное сопротивление:

Ом.

Коэффициент усиления по току находим, используя выражение

Коэффициент усиления по напряжению:

Коэффициент усиления по мощности:

При расчете одиночных каскадов, включенных по схеме с ОБ, можно пользоваться аналогичными выражениями; для схемы включения с ОК необходимо учесть, что параметр h_12к = -1.

Пример 2. Одиночный каскад усилителя на полевом транзисторе включен по схеме с общим истоком (см. рис. 4.7). Параметры транзистора и схемы таковы: , μ = 10, величина сопротивления нагрузки R_н = 5 кОм. Сопротивление делителя в цепи затвора R₃₁ = 500 кОм; R₃₂ = 100 кОм. Определить коэффициент усиления по напряжению и входное сопротивление на низкой частоте.

Решение. Определяем внутреннее сопротивление транзистора:

кОм.

Коэффициент усиления по напряжению

Входное сопротивление на низкой частоте определяется сопротивлением делителя:

кОм.

Пример 3. Усилитель имеет входное сопротивление R_вх = 10 кОм, величина нагрузочного сопротивления R_н = 2 кОм; R_вых = 500 Ом, коэффициент усиления по напряжению K_u = 500. Как изменяются указанные параметры при введении последовательной обратной связи по напряжению, если сигнал обратной связи снимается с делителя R₁ = 9,9 кОм; R₂ = 100 Ом (см. рис. 4.10).

Решение. Находим коэффициент усиления усилителя на холостом ходу из выражения

кОм.

С учетом шунтирующего действия делителя

Определим коэффициент передачи цепи обратной связи:

Отсюда с учетом обратной связи

кОм;

Ом.

Пример 4. Рассчитать резонансный коэффициент усилителя LC-типа, включенного по схеме с общим эмиттером (см. рис. 4.11), если параметры транзистора и схемы таковы: коэффициент усиления транзистора β = 60, внутреннее сопротивление источника сигнала R_г=500 Ом, сопротивление базы r_б = 1200 Ом, r_к = 700 кОм, ток эмиттера I_э = 2 мА, резонансная частота равна 500 кГц, емкость контура С = 5000 пФ. Коэффициент включения со стороны транзистора и нагрузки m_к = m_н = 1, собственная добротность контура Q = 40, сопротивление нагрузки R_н = 1 кОм.

Решение. Определяем необходимую индуктивность катушки:

мкГн.

Сопротивление потерь в контуре

Ом.

Находим резонансное сопротивление контура:

Ом.

Выходное сопротивление транзистора в схеме с ОЭ

кОм.

Определяем эквивалентное сопротивление контура:

 См.

Ом.

Рассчитываем эквивалентную добротность схемы:

сопротивление Ом.

Усиление на резонансной частоте находим из выражения :

.

В тех случаях, если необходимо рассчитать амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики усилителя, можно воспользоваться выражениями, приведенными в подразделе 4.7 или в соответствующих литературных источниках.