Частотный анализ каскада с общим коллектором и общей базой

Схема каскада с общей базой показана далее на рис.2.34. В этой схеме кроме разделительных конденсаторов C_вх и C_вых присутствует конденсатор C_б, шунтирующий резистор R₂, который заземляет вывод базы по переменной составляющей. В схеме с общим коллектором (рис.2.35) имеются только разделительные конденсаторы C_вх и C_вых .

Рис.2.34. Схема каскада с общей базой

Рис.2.35. Схема каскада с общим коллектором

В схемах с общим коллектором и общей базой анализ частотных свойств каскада в области нижних частот сводится к учету влияния на полосу пропускания разделительных конденсаторов C_вх и C_вых на входе и выходе каскада. Учет влияния этих разделительных конденсаторов производится по тем же выражениям, что и в рассмотренном ранее случае анализа для схемы с общим эмиттером. Следует только отметить, что постоянная времени входной цепи t₁ у схемы с общим коллектором существенно больше из-за большого входного сопротивления, поэтому для обеспечения таких же частотных искажений, что и в схеме с общим эмиттером, необходим конденсатор меньшей емкости. В схемах с общей базой входное сопротивление небольшое и для обеспечения того же уровня искажений в области нижних частот необходима очень большая емкость конденсатора.

В области высоких частот, так же как и для схемы с общим эмиттером, частотные искажения определяются двумя причинами. Во-первых, это емкость коллекторного перехода, которая в схеме с общей базой проявляет себя существенно в меньшей степени. Во-вторых, это инерционность процесса рекомбинации неосновных носителей, которая приводит к снижению коэффициента усиления по току в схеме с общим эмиттером b при высоких частотах. Постоянная времени, которая имеет место в частотной характеристике для коэффициента усиления по току в схеме с общей базой существенно меньше, что приводит в целом к большей полосе пропускания в области высоких частот схемы с общей базой при использовании транзистора с одинаковыми параметрами. В итоге полоса пропускания в области высоких частот в схемах с общей базой существенно больше, чем в схемах с общим эмиттером. Это предопределило область применения схем с общей базой в высокочастотных усилителях.

Эквивалентная постоянная времени каскада с общей базой в области высоких частот может быть определена по выражению

.

Как следует из этого выражения эта постоянная значительно меньше, чем в схеме с общим эмиттером.

Каскад с общим коллектором в области высоких частот за счет глубокой обратной отрицательной связи имеет более широкую полосу пропускания по сравнению с каскадом по схеме с общим эмиттером. Эквивалентная постоянная времени каскада с общим коллектором в области высоких частот

,

где доля тока, ответвляемая в эмиттер

.

Обычно t_в = (2…3)t_a .