2. Усилительный каскад по схеме с общей базой

Анализ работы усилительного каскада с общей базой по входным и выходным характеристикам проводится аналогично анализу работы каскада с ОЭ. Особенностью работы усилителя с ОБ можно отметить, что при подаче на вход усилителя положительной полуволны входного сигнала ток эмиттера и ток коллектора будут уменьшаться. При этом происходит уменьшение напряжения на Rк и увеличение напряжения Uкб, что приводит к формированию положительной полуволны выходного напряжения Uвых.

В следствие этого схема с ОБ , в отличие от схемы с ОЭ, не инвертирует входной сигнал. Выходные характеристики транзистора в схеме с ОБ более линейны, чем в схеме с ОЭ, поэтому нелинейные искажения в каскаде с ОБ меньше, чем в каскаде с ОЭ.

Принципиальная схема усилителя с ОБ по постоянному току полностью эквивалентна рассмотренной ранее схеме с эмиттерной стабилизацией. Отличие состоит в том, что режим ОБ по переменному току в этой схеме реализуется конденсатором Cб. В эквивалентной схеме Сб шунтирует параллельно включенные сопротивления R1 и R2, обозначенные как Rб и, как и для схемы ОЭ, эти элементы можно не учитывать при анализе в области средних частот.

Из эквивалентной схемы можно получить следующие соотношения:

1) Коэффициент усиления по напряжению определяется как отношение амплитуды выходного сигнала к амплитуде входного сигнала и приводится к виду

(2.69)

Коэффициент усиления по напряжению каскада с ОБ существенно зависит от сопротивления нагрузки и внутреннего сопротивления источника сигнала. При Rг →0 и достаточно большом Rн коэффициент усиления по напряжению каскада ОБ приближается к величине KU каскада ОЭ. Если же использовать последовательное соединение нескольких каскадов с ОБ, то нагрузкой предыдущего каскада является очень малое входное сопротивление последующего каскада, в связи с этим получить большой коэффициент по напряжению не удается.

2) Входное сопротивление каскада определяется как параллельное соединение Rэ и входного сопротивления транзистора

Rвх = Rэ || [rэ + (1− h21б )rб ].(2.70)

Где и определяется , как и ранее из эквивалентной схемы замещения транзистора.

Величина входного сопротивления каскада определяется преимущественно сопротивлением эмиттерной области транзистора rэ и составляет десятки Ом (10…50 Ом).

3)Выходное сопротивление каскада с ОБ определяется как и у каскада с ОЭ сопротивлением резистора Rк. При небольшом его значении Rк << rк ...

Rвых = Rк(2.71)

и составляет единицы–десятки килоом. Если Rк соизмеримо с rк, то

Rвых = Rк || rк .

4) Коэффициент усиления по току в схеме с ОБ меньше единицы. Порядок расчета такой же как в схеме с ОЭ. Выходной сигнал Iк = h21бIэ.(2.72)

Входной сигнал поступает непосредственно в цепь эмиттера транзистора, поэтому усиление по току меньше единицы и определяется выражением (2.73)

Коэффициент частотных искажений для области НЧ в каскаде ОБ определяется влиянием разделительных конденсаторов Ср1 , Ср2 и рассчитывается по тем же формулам, что и для схемы с ОЭ. Общий коэффициент равен Ср1 Ср2 Mн = Mн +Mн [дБ]. Наибольшие частотные искажения вносятся входной цепью ибо Rвх Rвых ОБ << , где Rвых – выходное сопротивление предыдущего каскада.

Коэффициент частотных искажений в области ВЧ определяется как и в схеме ОЭ, и он значительно меньше, чем в каскаде с ОЭ. Каскад с ОБ характеризуется: малым входным сопротивлением (десятки Ом); относительно высоким выходным сопротивлением (единицы–десятки кОм); коэффициентом усиления по току, меньшим единицы; коэффициентом усиления по напряжению, зависящим от сопротивления нагрузки; малыми нелинейными искажениями.