Расчет коэффициента усиления но напряжению

Когда к ЭДС Е₀ добавляется малая величина е_с, ток базы /_Б и напряжение и_БЭ получают приращения, г. е. г_Б = г_Б0 + Дг_Б; и_БЭ = и_БЭ0 + Ди_БЭ. Новые значения i_h и и_БЭ, а также их приращения в принципе могут быть найдены графическим способом по входной ВАХ. Однако ввиду малости величины е_сУ а следовательно, и величин Дг_Б и Аи_БЭ точность данного способа неприемлемо низка. Малые величины приращений намного точнее могут быть найдены аналитически, но линейной схеме замещения, справедливой только для малых приращений в конкретной рабочей точке.

Обоснование справедливости линейного подхода. По второму закону Кирхгофа для входного контура имеем следующее уравнение:

Из уравнения (13.5) вычитаем уравнение покоя (13.4) и приходим к соотношению для приращений.

Если в окрестности рабочей точки входную ВАХ принять близкой к линейной, то связь между малыми приращениями тока и напряжения также линейна, а именно:

где /?_ЛифБЭ — дифференциальное сопротивление участка база — эмиттер, определяемое наклоном входной ВАХ в найденной рабочей точке.

Уравнению (13.6) соответствует линейная схема на рис. 13.6, а. Воспользуемся этой схемой для расчета коэффициента усиления по напряжению (с учетом принятых рис. 13.3 обозначений).

Согласно рис. 13.6, а

Рис. 13.6. Эквивалентные схемы:

а — базовой цепи для малой переменной составляющей входного сигнала; 6 — для расчета выходного сопротивления усилителя, изображенного на рис. 13.3.

Приращение напряжения на входе усилителя связано с Д/_Б соотношением.

Выразим соответствующее приращение напряжения на выходе усилителя Ди_ВЬ1Х через Д/_Б, приняв во внимание, что и_вых = Е_к — (z_K0 + Ai_K)R_K. Тогда.

После подстановки равенств (13.8) и (13.9) в формулу (13.7) получаем.

Так как обычно Л_Г1НфБЭ (Р + 1 )R₃, приходим к следующему приближенному соотношению для коэффициента усиления по напряжению:

Выражение (13.10) свидетельствует о том, что присутствие эмиттерного сопротивления R₃ снижает влияние параметров транзистора (Р и #_дифБЭ) на величину коэффициента усиления по напряжению К_и, оказывая стабилизирующее действие при изменении температуры и смене транзистора.