Fork me on GitHub

NGSPICE.js - усилительный каскад с общей базой

Продолжаем осваивать NGSPICE.

При схеме включения биполярного транзистора с общей базой (ОБ) каскад усиливает только напряжение тогда как коэффициент передачи по току близок к единице (по факту немного меньше). Входной сигнал подаётся на эмиттер, а выходной снимается с коллектора. Основные отличия от каскада с ОЭ:

  • малое входное и большое выходное сопротивление

  • коэффициент передачи по току близок к единице

  • фазы входного и выходного сигнала совпадают

  • отсутствует «паразитная» отрицательная обратная связь на высоких частотах с выхода на вход через ёмкость между базой и коллектором (ёмкость Миллера), поэтому схема с общей базой наиболее часто используется для построения высокочастотных усилителей

В следующих схемах для симуляции использовалась SPICE модель популярного n-p-n транзистора 2N2222:

~$ wget -nc http://www.centralsemi.com/docs/csm/2N2222.LIB

простейший каскад с ОБ | netlist | ngspice.js

screenshot

ngspice 1 -> source simple.net
ngspice 2 -> dc i1 0 2.5m 5u
ngspice 3 -> plot -i(v1)
ngspice 4 -> alter i1 0.1m
ngspice 5 -> op
ngspice 6 -> show q1
ngspice 7 -> alter i1 2m
ngspice 8 -> op
ngspice 9 -> show q1

Команда op по двум точкам фиксирует следующие значения - ie:-0.000100001 | ic:9.90469e-05 | vbe:0.633027 и ie:-0.00200004 | ic:0.00198885 | vbe:0.712851

Усиление по току каскада c ОБ ≈ 1 ≈ 0 дБ (0.00198885-9.90469*10^-05)/(0.00200004-0.000100001) ≈ 0.995

Усиление по напряжению ≈ 111 4700*(0.00198885-9.90469*10^-05)/(0.712851-0.633027) ≈ 40.9 дБ 20*log(111)=20*l(111)/l(10)

Входное сопротивление ≈ 42 Ом (0.712851-0.633027)/(0.00200004-0.000100001)

Выходное сопротивление очевидно ≈ Rc ≈ 4.7

screenshot

По аналогии с ОЭ для того тобы усиливать переменный (синусоидальный) сигнал в схему обычно добавляют гальваническую развязку по входу и напряжение смещения.

Далее каскодный усилитель.

links

social