5. Усилитель с ок

Схема усилителя с ОК является, наверное, наиболее простой среди схем транзисторных усилителей (рис. 67).

Рис. 67

л17р1

Назначение отдельных элементов данной схемы аналогично рассмотренной ранее схеме с эмиттерной стабилизацией.

Рис. 68	л17р2

Расчет усилителя с ОК по постоянному току проводится аналогично расчету усилителя с ОЭ с учетом того, что в схеме отсутствует резистор в цепи коллектора. Рассмотрим расчет данной схемы по переменному току. Напомним, что разделительные конденсаторы выбираются таким образом, чтобы они не оказывали влияние на сигнал в полосе пропускания усилителя. Изобразим эквивалентную схему усилителя, заменив транзистор его схемой замещения (рис. 68).

Для упрощения анализа в схеме замещения источником тока и резистором пренебрегаем, т. к. значение велико (), а мало (). Однако на этот раз не будем пренебрегать внутренним сопротивлением источника входного напряжения.

Полученная эквивалентная схема позволяет определить основные характеристики усилителя. Входное сопротивление усилителя определяется, как , где можно найти, исходя из закона Кирхгофа: . С учетом того, что , запишем: .

Так как , то . На практике , , тогда входное сопротивление равно

.

Оценим величину сопротивления составляющей . Пусть , . Тогда . При надлежащем выборе сопротивлений резисторов и может быть обеспечено высокое входное сопротивление усилителя. Высокое входное сопротивление позволяет подключать усилитель с ОК к выходу источника сигнала с высоким выходным сопротивлением без ухудшения работы последнего.

Определим коэффициент усиления по току . Входной ток связан с током базы следующим образом: . Ток нагрузки связан с током эмиттера: . Тогда .

Обычно коэффициент усиления по току больше единицы. Коэффициент усиления по напряжению примерно равен единице. Убедимся в этом:

.

С учетом того, что , определим примерное значение коэффициента усиления по напряжению:

.

В силу того, что данная схема не обеспечивает усиление по напряжению, ее называют эмиттерным повторителем (напряжения).

Выходное сопротивление рассматриваемого усилителя определяется следующей зависимостью:

,

и в силу малости сопротивления мало.

Усилительный каскад с ОК часто используется в качестве буферного, позволяя подавать на низкоомную нагрузку сигнал с выхода устройства с высоким выходным сопротивлением.

6. Фазоинверсный каскад

Рис. 69

В ряде практических случаев требуется получить два выходных сигнала, имеющих сдвиг по фазе в 180 градусов. Одним из вариантов решения данной задачи является использование транзисторного фазоинверсного каскада (рис. 69).

Схема фазоинверсного каскада получается из схемы усилителя с ОЭ при отключении конденсатора, шунтирующего резистор в эмиттерной цепи, и при подключении второй нагрузки к коллектору транзистора через дополнительный разделительный конденсатор. Очевидно, что сигнал на второй нагрузке будет совпадать по фазе с входным сигналом, сигнал на первой нагрузке будет находиться с ним в противофазе. Параметры каскада рассчитываются аналогично рассмотренным ранее усилительным каскадам из условия равенства амплитуд выходных сигналов.