Процесс построения выходных динамических характеристик (нагрузочных прямых по постоянному — R>=, переменному — R>≈ току) понятен из рисунка 2.10.
Следует отметить, что простое построение ДХ возможно только при активной нагрузке, т.е. в области СЧ АЧХ (см. рис.2.2), в областях НЧ и ВЧ нагрузочные прямые трансформируются в сложные кривые.
Построение ДХ и их использование для графического расчета усилительного каскада подробно описано в [5,6].
Рисунок 2.10. Динамические характеристики каскада с ОЭ
Нагрузки рассматриваемого каскада по постоянному и переменному току определяются как:
R>= = R>к;
R>≈ = R>к ∥ R>н.
Координаты рабочей точки (U>к>0, I>к>0, U>бэ>0, I>б>0) для малосигнальных усилительных каскадов выбирают на линейных участках входной и выходной ВАХ БТ, используя в малосигнальных усилительных каскадах так называемый режим (класс) усиления А. Другие режимы работы каскадов чаще используются в усилителях мощности, и будут рассмотрены в соответствующем разделе.
При отсутствии в справочных данных ВАХ БТ, координаты рабочей точки могут быть определены аналитическим путем (см. рисунок 2.10):
U>к>0 = U>вых + U>н,
где U>н — напряжение нелинейного участка выходных статических ВАХ транзистора, U>н=1…2 В;
I>к>0 ≥ Uвых / R>≈,
I>б>0 = I>к>0 / H>21э,
U>бэ>0 = 0,6…0,8 В (для кремниевых транзисторов),
U>бэ>0 = 0,4…0,6 В (для германиевых транзисторов).
Если для малосигнальных каскадов в результате расчета по вышеприведенным формулам значения U>к>0 и I>к>0 окажутся, соответственно, меньше 2 В и 1 мА, то, если не предъявляются дополнительные требования к экономичности каскада, рекомендуется брать те значения координат рабочей точки, при которых приводятся справочные данные и гарантируются оптимальные частотные свойства транзистора.
Для расчета параметров усилительного каскада по переменному току удобно использовать методику, описанную в разделе 2.3, а БТ представлять моделью, предложенной в разделе 2.4.1.
Полная электрическая схема усилительного каскада с ОЭ приведена на рис. 2.11.
Рисунок 2.11. Усилительный каскад со ОЭ
В отличие от ранее рассмотренного каскада (рис.2.9) здесь применена эмиттерная схема термостабилизации (R>б>1, R>б>2, R>э), обеспечивающая лучшую стабильность режима покоя, принцип ее работы будет рассмотрен далее. Конденсатор C>э необходим для шунтирования R>э с целью соединения эмиттера транзистора с общим проводом на частотах сигнала (устранения обратной связи на частотах сигнала, вид и характер этой связи будет рассмотрен в соответствующем разделе).
Приведем эквивалентную схему каскада для частот сигнала (рис. 2.12).
Рисунок 2.12. Схема каскада с ОЭ для частот сигнала
С целью упрощения анализа каскада выделяют на АЧХ области НЧ, СЧ и ВЧ (см. рис. 2.2), и проводят анализ отдельно для каждой частотной области.
Эквивалентная схема каскада в области СЧ приведена на рисунке 2.13.
Рисунок 2.13. Схема каскада с ОЭ в области СЧ
Как видно, эта схема не содержит реактивных элементов, т.к. в области СЧ влиянием на АЧХ разделительных (