2 Стабилизация работы транзисторного усилителя с помощью отрицательной обратной связи

Технологическое отклонение номиналов резисторов, емкостей и коэффициента передачи транзистора по току β, а также их температурная зависимость, вызывает необходимость в стабилизации начального тока базы. Практически для этой цели используют отрицательную обратную связь с помощью введения эмиттерного резистора R5 (последовательная ООС по току). Механизм действия ООС в такой схеме работает следующим образом:

Е сли при возрастании температуры увеличился ток коллектора , то это приведет к увеличению падения напряжения на резисторе R5 (рабочая точка покоя сместится вверх), что уменьшит напряжение на базе транзистора . Поскольку напряжение на базе транзистора и входное напряжения включены последовательно, то это в свою очередь уменьшит ток базы , а значит и ток коллектора транзистора (точка покоя сместится вниз). Таким образом, происходит температурная стабилизация рабочей точки тока покоя транзистора.

Использование такого резистора уменьшает коэффициент усиления каскада, но ток коллектора в этом случае уже не зависит от β

. (5.9)

Для того чтобы влияние ООС сказывалось только на постоянном токе, эмиттерный резистор R5 шунтируют емкостью С3. Тогда на высоких частотах ООС по переменному току будет отсутствовать за счет малого реактивного сопротивления этой емкости. Конденсаторы С1 и С5 разделяют цепи постоянного и переменного тока, что обеспечивает независимость каскада усиления от других каскадов.

Коэффициент усиления по напряжению такого каскада приблизительно равняется

. (5.10)

Знак “−“ означает, что входной сигнал усилителем инвертируется.

Входное сопротивление такого усилителя определяется параллельным соединением сопротивления базового делителя и входного сопротивления базового перехода

_(5.11)

где || - знак обозначения параллельного соединения элементов.

Выходное сопротивление усилителя определяется в первую очередь сопротивлением коллекторной нагрузки и выходным сопротивлением коллекторного перехода и поскольку последнее значительно больше, то выходное сопротивление усилителя приблизительно равняется

. (5.12)

Реально входное сопротивление усилителя достигает единиц…десятков кОм, а выходное - единиц кОм …сотен Ом.