Усилительные свойства каскада

Для усилителя (рис. 3.6, а), работающего в классе В, в каждый полупериод работает лишь одно плечо, и влиянием второго (закрытого) плеча можно пренебречь. Работающее плечо представляет каскад с общим коллектором, и для него можно записать U_ВХ1 = U_БЭ1 + I_ЭR_Н, откуда

	Рис. 3.6. Варианты усилителей мощности по схеме ОК: а – на разнополярных транзисторах; б – с оконечными транзисторами одинаковой полярности; в – при наличии разделительных конденсаторов

R_{ВХ 1} = U_ВХ1 /I _Б = U_{БЭ 1} /I_Б + I_ЭR_Н/I_Б,

или R_{ВХ 1} = R_{ВХ Э} + R_Н(b+1). (3.9)

Выражение (3.9) аналогично соотношению для малосигнальных параметров схемы ОК с той лишь разницей, что вместо R_{ВХ Э} и b используются эффективные величины R_{ВХ Э} и b. Обычно R_{ВХ Э} < R_Н(b+1), так что R_ВХ1 @ R_Н(b+1). Для схемы рис. 3.6, б последовательности транзисторов VT1—VT3, а также VT2—VT4 необходимо рассматривать как один транзистор с коэффициентом усиления по току b_ЭКВ = b₁×b₃. Схема рис.3.6, б обладает более высоким входным сопротивлением, чем схема рис. 3.6, а.

Входное сопротивление каскада, работающего в классе А, такое же, как и в кассе В. Наличие резистивного делителя (рис. 3.3, а) в цепи базы (R_Б = R₁||R₂) также снижает входное сопротивление каскада, поскольку делитель оказывает шунтирующее действие. В таком случае для схемы рис. 3.3, а полное входное сопротивление составляет R_ВХ = R_ВХ1||R_Б.

Выходное сопротивление каскада ОК (рис.3.6, а) понижено и составляет

R_ВЫХ = R_{ВХ Б} + R_Г/(b + 1). (3.10)

Если R_Г = 0, то R_ВЫХ = R_ВХБ и составляет единицы Ом при токах эмиттера порядка десяти миллиампер. Как видно, усилитель мощности по схеме ОК, обладает повышенным входным и пониженным выходным сопротивлениями.

Коэффициент усиления по току собственно каскада ОК существенно больше единицы – (b+1), однако уменьшается за счет делителя R_Б

К_I = g_{I ВХ} (b+1), (3.11)

где g_{I ВХ} = R_Б /(R_Б+R_ВХ1).

Коэффициент усиления по напряжению меньше единицы

K_U = U_Н/(U_Н + U_БЭ). (3.12)

Коэффициент усиления по мощности существенно больше единицы

К_P = K_U × К_I. (3.13)