Преследуется жалкая попытка об'яснить разработки аналоговых схем и, как конечная цель - дойти до разработки усилителей низкой частоты. Тема открывается 'принародно' потому, что писать FAQ целиком мне не осилить и Koral99 взялся мне помочь.
Господа, убедительная просьба - не заваливайте тему посторонними темами! ....
Если хотите присоединиться - посылайте ЛС Koral99.
Remark: очень рекомендую ознакомится с http://people.overclockers.ru/Alexx/record3


Рассматриваться будет транзистор для низких частот и его эквивалентная схема будет упрощена - нет индуктивности выводов и не будет приниматься в расчет емкости B-E и C-E.
#77
Цепь смещения в базу по постоянному току пока не рассматривается, не все сразу.
Вообще говоря, в расчетах используется не так уж много констант и сложных формул:
- для Si полупроводника напряжение pn перехода около 0.6V
- это напряжение зависит от тока (что пока не очень важно) и от температуры. Термокоэф-т равен -2mV/C, причем равенство почти точное для любого pn перехода вне зависимости, диод это или транзистор и какой он мощности/технологии.
- коэф-т усиления по току h21e = Ic/Ib и составляет порядка 50. Для мощных транзисторов это число меньше, для маломощных больше. Существуют составные транзисторы в одном корпусе (дарлингтон) - фактически, это микросхема из двух транзисторов и, иногда, резистора. Его полное усиление = произведению усилений транзисторов в него входящих, т.е. порядка тысяч. К сожелению, подобные составные транзисторы обладают меньшими 'повторяющимися' характеристиками и плохо подходят для усилителей.
- в транзисторе всегда есть 'приведенное' сопротивление эмиттера, которое определяет максимальное усиление по напряжению транзистора (в режиме ОЭ), да и другие параметры (например, входное сопротивление). Это 'встроенное' сопротивление считается как Ft/Ie,
где Ft=26mV, Ie - ток эмиттера. Для современных транзисторов с h21e>50 можно считать в этой формуле Ie=Ic. Далее по тексту, ссылаясь на 'внутреннее' сопротивление эмиттера буду употреблять Rt

Итак, существуют 3 схемы включения транзистора:
- ОЭ - то, что приведено на рисунке. Сигнал подается в базу, снимается с коллектора. Коэф-т усиления по напряжению = -R1/R2 (под R2 понимается еще и Rt). Выходной сигнал инвертируется на выходе, потому в формуле стоит знак -.
Входное сопротивление усилительного каскада = R2{+Rt} * h21e
Выходное сопротивление = R1 (дифференциальное сопротивление коллектора не существенно)
- ОК. Подобное включение получается при закорачивании R1 и снимании сигнала с эмиттера.
Коэф-т усиления = 1 (почти), ведь напряжение b-e почти константа.
Входное сопротивление = R2{+Rt} * h21e
Выходное сопротивление = сопротивление_источника_сигнала / h21e
Т.е., подобное включение транзистора используется как переходной элемент между высокоомным источником сигнала и низкоомной нагрузкой (или другим каскадом усиления).
- ОБ. .... к этому позже, не очень нужно.

2Koral99, вопросы? (только по приведенному тексту, please)
Задание 'на понимание'. По приведенному рисунку для R1 = 1K, R2 = 50 Om, h21e = 100, Rinp (сопротивление ист. сигнала) = 10K просчитать:
1) для схемы ОЭ
- коэф-т усиления по напряжению в коллекторе (для Rinp=0 Om)
- входное и выходное сопротивление
- из-за конечного входного сопротивления этого усилителя сделать пересчет коэф-та усиления транзистора в коллекторе (для Rinp=10КOm)
2) для ОК (резистор R1 = 0)
- входное и выходное сопротивление
- коэф-т 'усиления' этого усилителя. Обудет существенно меньше 1, ведь входное сопротивление весьма конечно, а источник сигнала весьма высокоомен (10К).

p.s.
интересует не правильность цифр, а правильность расчета (понимание), т.е. приводить все последовательности расчета, все числа.

-R2/R1=-50/1000=-0.05. Не понимаю, при чём тогда тут входное сопротивление. Ты про него ничего не написал, как КУ от него зависит.

Входное - 50(50*1000)*100=250000000= 250мОм, многовато...
Выходное - 1кОм

Ну вот собственно и вопрос, что я уже задал.

Входное - 50Ом*100=5000Ом=5кОм
Выходное - 10к/100=100ом.

Так чего тут рассчитывать. У тебя вообще фигурируют Ку по току и напряжению, но ни про один не сказано, как считьт для этого включения.
Это что за числа?
Нашёл эти схемы включения в схеме одного усилка - стало понятнее, так что неплохо бы такие примерчики прилагать.
И ещё момент - пропускай строчки между абзацами, всё время не туда смотрю.


Читать всем посетителям ветки:
Цель создания ветки - просвятить общество простым законам построения УМЗЧ, я - ученик, serj_ - учитель. Изначально была идея перекрыть в ветку доступ всем, кроме нас двоих - есть тенденция захламливать ветки. К сожалению нет возможности сделать ветку приватной. Поэтому будет вестись жесткий контроль чтобы ветку не зафлеймили. Не надо постить со своими замечаниями, уточнениями, чтобы информация была легче воспринимаема из уст одного человека. Если есть предложения по методике - мне или лучше serj_ в личку, не надо постить здесь - будут безжалостно удалятся. Но прежде чем писать хорошенько подумайте - не мало известных в рунете статей по электроние принадлежит serj_, так что нужен ли ваш комментарий. Далее - ветка теоретическая - не надо задавать вопросы типа: "вот, сломалось, что делать..." Конечно, прибавление "учеников" вроде меня - пожалуйста, только если чувствуете, что пока не дотягитваете до уровня - лучше поднабраться опыта или обратиться за вопросом в личку. И ещё подчеркну - выкогда-нибудь видели, чтобы перед одним учеником распиналось, перебивая друг друга, 10 учителей? Вот и не надо нам такого. В целом же посмотрим, пока сам толком не представляю, что получится.

Нууу ... во-первых, я тут попутал, R1/R2, т.е. 1000/50. Прости, буду внимательнее.
Тут ошибка - я говорил о Rt, ты ее не учел, а ЭТО ВАЖНО. Когда говорится о столь значительном коэф-те усиления усилителя, то этот параметр {Rt} нельзя упускать!
Можешь посчитать Rt для тока коллектора 1mA?
(Rt = Ft/Ie, Ie=Ic)

По входному сопротивлению. Я говорил, но не очень подробно ... надо расшифровать.
#77
Источник сигнала можно представить как идеальный источник с нулевым сопротивлением и последовательное сопротивление R1 (равное его внутреннему сопротивлению). Входное сопротивление схемы усилителя эмулирует резистор R2.
В результате, в точке out (реально это есть база транзистора) напряжение входного сигнала будет ослаблено и в той степени, чем меньше R2 (входное сопротивление усилителя) и больше R1 (сопротивление источника сигнала).
Короче, напряжение станет меньше в R2/(R1+R2) раз.
Вот почему я указывал внутреннее сопротивление источника сигнала 0Om и 10K (два варианта).
Посчитаешь с новыми поправками?
---------------------------------------------------------------

Входное сопротивление будет .... {в скобках был комментарий, я виноват}
Давай использовать {} как комментарий?
Итак, входное сопротивление этого усилителя будет 50Om*100=5K, но это неправильно. Здесь не учитано сопротивление Rt!
Пересчитаешь?
---------------------------------------------------------------
!

Нужны пояснения? Ты _спрашивай_, для того и делается.

---------------------------------------------------------------
да, но не учтено Rt. Если учтешь эту поправку выше, то эдесь можно не учитывать.
Ты прав, но дело усложняет резистор, стоящий в эмиттере - он очень маленький (50Om) и он шунтирует выходное сопротивление усилителя. Вроде-бы, это должно уменьшить выходное спротивление, что очень хорошо, но ... помнишь, входное сопротивление этого усилителя составляет 5K, а источника сигнала 10К. Т.о., из-за малой величины резистора в эмиттере {50Om} на входе усилителя сигнал будет _меньше_ {5/(5+10)=1/3} и деструктивные последствия очевидны - введение маленькое сопротивление на вЫходе эмиттерного повторителя (режим ОК) оказывает крайне негативное влияние.

- это может быть сложно. Можно skip.

Что такое коэф-т усиления и почему именно по току.
Биполярный транзистор управляется током, а не напряжением. Если в базу дать небольшой ток, то это вызовет большой ток в коллекторе. Ib - ток базы, Ic - ток коллектора. Т.о., качество транзистора, есго способность маленьким током(Ib) управлять большим (Ic) и есть коэф-т усиления _по_току_. Естественно, он считается как _вызванный_ток_/_управляющий_ток_ или Ic/Ib. Понятно?
Если нужна детальное описание принципа транзистора - попробую, но это сложный материал. Вряд-ли я смогу изложить просто. ... но попробую.
Почитай tutorial Alexx'а.
Да, но если я нарисую хоть что-нибудь еще - будет больше вопросов, я пытаюсь разделить мух и котлеты.

Цитата:

В целом же посмотрим, пока сам толком не представляю, что получится.

и я не знаю, мне тоже трудно связно излагать, ПРОСТИ!

Добавлено спустя 54 минуты, 8 секунд:
Все то-же, но в сжатом виде:
Коэф-т усиления транзистора (не усилителя)
h21e = Ic/Ib

Приведенное сопротивление в эмиттере Rt
Rt = Ft/Ie, где Ft=26mV, Ie - ток эмиттера

Режим ОЭ {общий эмиттер}
- коэф-т усиления = R1/(R2+Rt)
- входное сопротивление = (R2+Rt) * h21e
- выходное сопротивление = R1

Режим ОК {общий коллектор или эмиттерный повторитель}
- коэф-т усиления = 1 (чуть меньше из-за Rt, но это не столь важно)
- входное сопротивление = (R2+Rt) * h21e
- выходное сопротивление = Ri / h21e
Ri - сопротивление источника сигнала

Ослабление входного сигнала из-за конечного сопротивления источника сигнала
К = Rn/(Ri+Rn), где Rn - входное сопротивление усилителя, Ri - внутреннее сопротивление источника сигнала.

Я так тоже сначала подумал.

Тогда Rt - 26мВ/1мА=26Ом.
Отсюда Ку= 1000/50+26=13,16

Входное - 50Ом+26Ом*100=76Ом*100=7,6кОм, Выходное - 1кОм
Ку при сопротивлении источника 10кОм -
7600/7600+10000=0.432 Интересненько.

Ну вообщем здесь тоже 7.6кОм. Или здесь НЕ нужно учитывать Rt?

Ага, меньше R2 - меньше входное, меньше входное - меньше КУ. А насчёт шунтирует - т.е. его можно рассматривать как запараллеленого выходному, тогда от его увеличения хуже не будет, другое дело с это точки зрения чем меньше - тем лучше, да? Тогда просто возможен компромис в каждом конкретном случае.

Да не то, что сложно, а не понимаю, в чём вопрос, не понимал, наверное, до этого поста. Ну ладно, пока с тем разберёмся, чтобы уж не наваливать в кучу.

Всё понял. Теперь допёр принцип работы источника тока на транзисторе, тот, что в усилке, который собираю. Грубо говоря при появлении тока на базе транзистор пропускает ток (положительный, или отрицательный в зависимости от переходов) от эмиттера к колектору. Напряжение на эмиттере на 0,6в меньше базы, на коллекторе определяется обвязкой. Это пока всё, что, я полагаю, нужно мне знать, но вот только эти практические вещи можно разжевать чуток и поправить где не прав.

Цитата:

и я не знаю, мне тоже трудно связно излагать, ПРОСТИ!

Да лана тебе, разберёмся.

ага ага ага не совсем так, ты забыл умножить на собственный коэф-т усиления усилителя 13.16. А так будет только величина входного сигнала на входе. В итоге будет 0.432*13.16=5.7
Rt _всегда_ присутствует в биполярном транзисторе. Это как-бы 'механическое' в проводе от вывода эмиттера. Да, хоть в схеме ОК и весьма условно понятие 'Ку' - это значит, что выходной сигнал будет меньше исходного и значительно. Насколько 'значительно', ты знаешь.
Все, что я тут говорил, относится к прохождению _переменного_ сигнала, а для режима по _постоянному_ току - отдельная песня! (чуть позже) На том все и строится, сплошные компромисы.
{не заморачивайся с направлением, ток течет в одном направлении, а дырки pn перехода в другую. Просто 'есть ток' }ага, чуть позже.

Точно, когда формулу думал было в голове, а сосчитал - забыл.

Так это и называется эмитерный повторитель? Единственное его применение - согласование каскадов, допустим, переход между высокоомным операционником и низкоомным выходным каскадом? И при этом теряем сигнал в два с лишним раза? Т.е. ту же функцию может выполнять трансформатор, без таких потерь? Или в нём тоже потери из-за разницы в обмотках?

Koral99, надеюсь, можно попросить проявить фантазию?
Думаю, надо сочетать с практикой.
Я приготовил 'рыбу', чтоб говорить конкретно.
#77
(я нарисовал 4 ступени, но это явно излишне)
Задача такая - сделать усилитель с Ку = 100 при следующих параметрах:
- Ri = 10K (сопротивление источника сигнала)
- Rn = 100 Om (сопротивление нагрузки, подключается к выходу Q4)
- ток коллектора каждого транзистора 1 mA (для вычисления Ft)
- резисторы в коллекторе не может быть больше 2.2K
В схеме я нарисовал 3 усилителя в режиме ОЭ, но ты можешь преобразовать любой из них в ОК если примешь коллекторное сопротивление = 0.

remark - не забывай о входном-выходном сопротивлении каскадов, это главное!
Детальное описание процесса вычисления приводить не стоит, только номиналы резисторов, схемы включения (ОЭ/ОК) и комментарий.

Добавлено спустя 13 минут, 35 секунд:
Да, для того он и нужен. Подумай. .... никто не заставляет ставить столь малое сопротивление в эмиттере. Условно говоря, каскад в ОК увеличивает входное сопротивление следующего каскада в h21e раз. Хорошее сравнение! ... аналогичная функция, только 'компактнее'. Трансформатор перекачивает _мощность_ (условно говоря) Например, если коэф-т трансформации 1/2 (делает в 2 раза меньше) и сопротивление источника сигнала 10К, то после трансформатора напряжение источника сигнала уменьшится в 2 раза (транс 1/2), а приведенное внутреннее сопротивление в 4 раза (пропорционально квадрату трансформации). Это потому, что мощность = _квадрат_ напряжения / сопротивление нагрузки.
А потери .... да, в трансформаторе есть обмотки и у них весьма конечное сопротивление. Кстати, ты знаешь, что сопротивление обмоток пересчитывается? Опять же пример - если есть транс из 220 в 22 с сопротивлением обмоток 30Om и 1Om, то, приведенная к вторичной, сопротивление потерь будет 1Om + 30Om/100. Число 100 получилось как квадрат отношения входного к выходному напряжению (коэф-т трансформации)

p.s.
Давай сосредоточимся на разработке схемы усилителя по приведенным параметрам, Ok?

Ещё вопрос - вот у нас у эмитерного повторителя сигнал снимается с коллетора и земля на эмитере, а в схеме одного усилка наоборот - питание к R2 и земля на коллектор и это используется как разгонялово по току. Сигнал снимается с эмитера. Как мне отец возразил но то, что сигнал должен сниматься с коллектора (ещё не видел, что он врублен иначе) ,что он от того и называется эмитерным повторителем, что сигнал с эмитера. Выходники стоят почти как у всех усилков - без всего, эмиттеры на питание, сигнал на базу, выходной сигнал с коллектора, который по напряжению не зависит от базы/эмиттера, на которых высокие значения постоянки, ноль на выходе выставляется другими средствами. Интересуют эти схемы включения. Как я понял, то, что ты дал - самое основное, далее пойдёт вариации на тему.

Добавлено спустя 3 минуты, 30 секунд:
Ах ты уже намахал! Щас.

Если эмиттерный повторитель, то сигнал с эмиттера. ... на коллекторе будет питание. По остальному тексту - я его не понял. Если не очень существенно, давай опустим (или я попробую с утра еще раз вникнуть).
Очень прошу, не пользуйся терминами разгонялово' - мне нужно прилагать усилия, чтоб понять.

Схема без изменений. Немного сокращал.
Rt для всех = 26ом как и в прошлом варианте.
h21e - ну пусть те же 100.
R1 - 2ком, R2 - 100ом, входное - 12600Ом, выходное - 2кОм. КуQ1= (12,6кОм/22,6ком)*(R1/R2)=0.557*20=11.15
R3 - 500ом, R4 - 50ом, входное - 7600Ом, выходное - 500Ом, КуQ2=(7,6кОм/9,6кОм)*(R3/R4)=0.79*10=7,9
R5 - 45Ом, R6 - 40ом, входное - 6600Ом, выходное - 45Ом КуQ3=(6,6/7,1)*(R5/R6)=0.93*=1,125
R7 - 10Ом, входное - 3600Ом, выходное - 0.45ом КуQ4=3,6/3,65=1
Rn=100Ом, тогда, как я понял, берём выходное сопротивление Q4 за Ri и считаем - Ку= 100/100.45=1
Итого Ку=99.09. Замучался подгонять, и как пить дать не правильно, таков закон подлости.

Добавлено спустя 2 минуты, 3 секунды:

Ну да, сообразил. Сам ещё соображаю - спать охота.

По твоей схеме ....
Знаешь, я не буду внимательно пересчитывать цифры - идея правильна, а +/-0.5% никого не интересуют.

Пожелания по твоим расчетам, если можно: (ошибок нет, все в пределах задания)
--- если строится малошумящий(микрофонный) усилитель, то в первом каскаде надо сосредоточить максимум усиления. Бороться с согласованием сопротивлений можно и в последующих каскадах.
--- если строится усилитель с большим уровнем сигнала, то усиление надо строить 'постепенно', без локальной концентрации в каком-либо каскаде. Так можно избежать 'странных' искажений и неправильной АЧХ(и устойчивости) .

По твоей реализации - ставить резистор 10Om в оконечном каскаде было неправильным. Я декларировал ток коллектора транзистора 1mA, что даст максимальный уровень выходного сигнала в 10Om*1mA=10mV .... вряд-ли это хорошая вещь
Плюс к тому - у тебя есть каскад с усилением порядка 1(причем, каскад ОЭ). Это значит, что ты зря поставил целый каскад усиления, т.е. лишние детали. У тебя есть лишние транзисторы?

Вообще говоря, есть несколько 'прикидочный' правил, которыми лучше пользоваться (если нет каких-то специальных требований):
-- входное сопротивление должно равняться сопротивлению источника сигнала. Например, твой первый каскад почти соответствует этому - Ri=10K, сопротивление входа усилителя 12K.
-- для усилительного каскада ОЭ входное и выходное сопротивления должны быть где-то равны. У тебя в втором каскаде .... . Ставить 500Om в коллекторе было неверно.
-- для каскада ОК выходной резистор должен быть порядка входного сопротивления следующего каскада(нагрузки). Т.е. надо было ставить 100-300Om
И последнее - пожалуйста, используй номиналы из ряда Е6!
И .... крайне рекомендую не расширять номенклатуру без надобности. Иногда можно в половине схемы поставить один номинал резистора.
Да, труднее разрабатывать .... но потом сам себе скажешь огромное спасибо, когда дойдет до пайки.

----------------------------------------------------------------
Ну ладно, переходим к режиму по постоянному току.
----------------------------------------------------------------

#77
Пункт первый - перевод транзистора в режим усиления и стабилизация этого режима.
Биполярный транзисторы делают на основе кремния, что определяет напряжение BE порядка 0.6V. Т.е., для перевода транзистора в линейный режим (усилительный) необходимо обеспечивать это напряжение между базой и эмиттером. Но, биполярный транзистор прибор 'токовый' и стабилизоровать напряжение BE не имеет особого смысла - при изменении тока нагрузки или температуры транзистор легко выйдет из рабочего режима.
На рисунке приведены три схемы, начнем по порядку с разбором особенностей.
В схеме на транзисторе Q1 напряжение на базе формируется с помощью резистивного делителя R1 R2. Для справки - напряжение на делителе формируется аналогично тому, как ты считал влияние входного сопротивления на падение входного сигнала, т.е.
Vb = Vcc * R2 / (R1 + R2), где Vb = напряжение на базе, Vcc - напряжение источника питания.
На самом деле, в качестве R2 выступает сам резистор R2 и входное сопротивление транзисторного каскада. Его ты уже считал ранее, формула для переменного и постоянного тока одинаковы. Т.е. (R4+Rt)*h21e.
Если подставить в предыдущую формулу слогаемые, то получится:
Vb = Vcc * ((R4+Rt)*h21e) / (R1 + (R4+Rt)*h21e)
Обычно, чтоб не особенно задумываться о входном сопротивлении резисторы R1 и R2 берут в 5-10 раз меньше входного сопротивления каскада. В этом есть и положительный момент - меньше влияет коэф-т усиления конкретного транзистора, ведь никто не поручится, что все транзистры имеют h21e именно 100. И вообще, при расчетах параметр h21e надо считать 'случайной' величиной и ориентироваться только условно. Разный h21e весьма сильно меняет параметры усилителя (вспомни свои расчеты выше) и его 'неоднозначность' надо учитывать в обязательном порядке. Если нужно, то в ряде мест придется ставить буферные каскады в режиме ОК. (!)
Ну ладно, я увлекся.
В первой схеме (на транзисторе Q1) стабилизируется напряжение на базе. У этого способа масса недостатков:
- входное сопротивление каскада падает из-за R1 и R2. Т.к. эти резисторы по переменному сигналу соединены параллельно, то их результирующее сопротивление составит: (R1+R2)/(R1*R2) {формула параллельного соединения 2х резисторов}
- термостабильность схемы очень плохая. Термоуход напряжения BE составляет -2mV/C, что означает уход напряжения BE на -20mV при прогреве всего на 10 градусов. Может и пустяк, но если сравнить с напряжением в 600mV, то это вызовет увеличение тока коллектора весьма значительно. Это произойдет из-за того, что уменьшение напряжения BE на 20mV эквивалентно подаче этого напряжения (20mV) на вход усилителя (базу Q1) через парллельное соединение резисторов R1 и R2, что вызовет дополнительный ток базы - т.о. и ток коллектора. Если не очень понятно, расшифрую.
Для борьбы с этим серьезным дефектом ставят резистор R4 в эмиттере. Последствия очевидны - падение усиления.
- сильная чуствительность к стабильности напряжения питания усилителя. Если оно будет меняться, то будет меняться и напряжение в базе, что вызовет соответствующие негативные последствия. Положение усугубляется тем, что помеха будет усиливаться, ведь даже небольшое изменение напряжения на базе приводит к значительному изменению тока коллектора.
Резистор R4 частично помогает, но это не выход.

Вторая схема на Q2 почти не отличается от первой, кроме того, что верхний вывод соединен не с Vcc, а с коллектором транзистора. Вроде мелочь, но очень сильно меняет топологию схемы.
Этот резистор подколючен к коллектору, выходу усилительного каскада, и является обратной связью по напряжению. Любой дестабилизирующий фактор (например температура) сказываются тем меньше, чем больше степень обратной связи. При расчете соотношения резисторов делителя R5 R6 следуют тем-же правилам, что и для первой схемы, только вместо Vcc подставляют желаемое напряжение на коллекторе. Обычно, это половина напряжения питания (Vcc/2).
Достоинство - хорошая термостабильность и повторяемость(меньше влияние разного h21e).
Плюс к тому, выходное сопротивление усилительного каскада уменьшается. Степень уменьшения = Ку/Кос, где Ку = коэф-т усиления каскада без ОС, Кос = коэф-т усиления по цепи ОС.
(ОС - обратная связь, для данного случая = R5/Ri в ниже картинке)

Недостатки .... да, за 'качество' придется платить.
- входное сопротивление уменьшается из-за резистора R5 (да и R6).
Но, если в первом случае вредоностное действие этих резисторов равнялось параллельному сопротивлению R5 R6 {(R6+R5)/(R5*R6)}, то в этой схеме все очень сильно хуже.
Для понимания процесса, отрежу все лишние детали:
#77
inp - входной сигнал (идеальный)
Ri - сопротивление источника сигнала
R5 R6 - соответствующие
усилитель -K - эквивалентная схема усилительного каскада на транзисторе Q2 с эмит. и кол. резисторами R7 R8 и БЕЗ учета схемы стабилизации R5 R6. Параметры этого усилителя ты умеешь считать, и из них возьму два - коэф-т усиления Ку и то, что сигнал инвертируется.
В результате, из-за усилителя, схема делителя, которую всегда применяли, усложняется. Если положить Ку = 0 (не усиливает), то схема превратится в обычный делитель, рассмотренный ранее. Но ... в этом случае Ку явно больше 0! Тот факт, что усилитель инвертирующий, сказывается весьма сильно. Если опустить промежуточные выкладки, то в формуле расчета делителя надо ставить не R5, а R5/Ку. Это происходит из-за того, что сигнал в точке соединения Ri-R5-R6 усиливается в Ку раз и подается обратно в эту же точку через резистор R5, причем в противофазе. Еслиб усилитель был неинвертирующий, то при ненулевом усилении Ку приведенное сопротивление увеличивалось и при некотором Ку весь усилитель превратился в генератор. (цепь ПОС - положительной обратной связи - склонна к генерации). {если не понятно - попробую изложить яснее}
Т.о., входное сопротивлени схемы по такой топологии много меньше, чем первый вариант.
- резистор R5 подключен параллельно выходному резистору R7, что уменьшает максимальное выходное напряжение и усиление без учета обратной связи. Ну, это как-бы вход другого каскада, ты уже сталкивался с этим раньше при расчете многокаскадного усилителя. Фраза "без учета обратной связи" важна тем, что этот усилительный каскад охватывается цепью обратной связи, а она нормально работает только в том случае, если усиление каскада больше, чем делитель по цепи обратной связи. Например, если цепь обратной связи хочет сделать общее усиление 100, а сам усилитель может только 50, то 100 никогда не будет.
- Из-за резистора R5, который является обратной связью, усиление каскада падает. Вообще говоря, делать обратную связь и по сопротивлению в эмиттере (R8) и в коллекторе (R5) смысла нет совершенно ни какого. Делают или то или другое. Конкретно для приведенной схемы, резистор R8 следует убрать, он не нужен! В результате, усиление будет определяться отношением резистора R5 в выходному сопротивлению предыдущего каскада.
Т.е. Ку = R5/Ri (если не учитывать общее усиление без ОС)
Кстати, обрати внимание, что между база-коллектор всегда есть конденсатор, который работает так-же, как и приведенный ранее R5. Т.е. его емкость умножается на коэф-т усиления всего каскада (с учетом ОС). Вот так и появляется понятие динамическая емкость. Обрати внимание! .... очень важный момент, особенно при подключении высокоомных источников сигнала.
Для магнитной записи эта 'динамическая емкость' была страшным бичем.

На третью схему времени не остается - завтра.

Вот без этих деталей было очень трудно - несколько раз всё пересчитывал.

Сколько ты нарисовал, столько я и поставил. Можно было один ОЭ и один ОК.

Это словосочетание мне ничего не даёт. Наверное это принятые стандарты номанилар резюков? Я их не знаю.

Так может больше?

Не очень понятно, почему по переменному режиму эти резисторы стоят параллельно.

Словил недостаток одного популярного усилка, исправлю.

next
Надеюсь, ты перечитал предыдущий пост?

Чтобы уменьшить вред от делителя R5 R6 можно отказаться от резистора R6 вовсе. Т.е. изменить схему из 'стабилизация напряжения' на базе в 'стабилизацию тока' базы. Для чего нужно увеличить R5.
Если упростить, то R5 = R7 * h21e для выходного уровня = Vcc/2.
При таком включении R5 будет в несколько раз больше той цифры, что необходимо при делителе R5 R6.
Я не указал еще один фактор - для соединения каскадов усилителя применяются или разделительные конденсаторы или групповая связь по постоянному току. Применение конденсаторов упрощает схемотехнику, но хорошие (неэлекторолитические) конденсаторы не имеют больших емкостей, что ограничивает применение. Без разделительно конденсатора будет третья схема, а по второй - необходимо ставить конденсатор по входу усилительного каскада.
Наверно, нужно специально остановиться на сравнении усилительного каскада ОЭ при обратной связи 'по току' и 'по напряжению'.
Обратная связь по току реализуется путем введения резистора в эмиттере. Философия работы подобной схемы рассмотрена в самом начале.
Обратная связь по напряжению реализуется введением резистора из коллектора в базу. Эта схема применена в 'текущем' примере на Q2 R5-R8.
Сравнение в виде таблици (правда, я не знаю как ее сделать table):
Обратная связь по току (R5 и R6 отсутствуют ) --- обратная связь по напряжению (нет R8)
1) коэф-т усиления: R7/(R8+Rt) --- R5'/Ri
{R5' - приведенное значение, равное параллельному соединению R5 и эквивалентного сопротивления Rx 'свободного' усиления каскада Ку; Rx = Ку * Ri или Rx = Ri * R7/(R8+Rt)
Если усиление каскада без цепи ОС много больше того, что получится при введении ОС, то компонентом Rx можно принебречь }
Для справки, при параллельном соединении R5 и Rx результирующее будет (R5+Rx) / (R5*Rx)
2) входное сопротивление усилителя: h21e*(R8+Rt) --- (h21e*(R8+Rt)) / (Ку/Кос),
где Кос - коэф-т усиления по цепи ОС
Ку - коэф-т усиления усилителя без ОС. Формула справедлива при Ку >Кос
3) вЫходное сопротивление: R7 --- R7 / (Ку/Кос)
{см. комментарий выше}
Если сравнить параметры, то выходит, что ОС по напряжению:
- уменьшает и входное и выходное сопротивление. Если последнее хорошо, то с 'входным' плохо.
- требует неизменного выходного сопротивления предыдущего каскада. При резонансных контурах или емкостной зависимости Ri, коэф-т усиления такого каскада будет сильно меняться.
Впрочем, и ОС по току обладает таким свойством .... но в значительно меньшей степени, ведь его входное сопротивление значительно больше.
- наличие связи с выхода на вход означает, что изменение параметров нагрузки следующим каскадом будет сказываться на работу этого. А так, как свободное усиление каскада всегда больше усиления с ОС (да и сама ОС через резистор R5 имеет задержку в цепи базы), то может вызвать неустойчивость схемы. В ОС по току транзистор почти не чуствует нагрузку(следующий каскад).

Еси вернуться к предполагаемому усилительному каскаду на Q2, то можно применить комбинированный вариант - усиление каскада ограничивать резистором R8, а номинал R5 выбрать максимально возможным. {по формуле R7*h21e}

Что-нибудь не понятно?

Переходим к третьей схеме. Вообще говоря, это первый усилитель, который не синтетический и имеет вполне реальное применение. Например, микрофонный усилитель.
Усилитель состоит из двух каскадов - первый ОЭ, второй ОЭ по переменному току и ОК по постоянному для цепи стабилизации рабочей точки всего усилителя.
Я умышленно разбил резистор задания смещения на два - R9 и R11, смысл позже.
Входной сигнал через разделительный конденсатор подается в базу Q3, выходной снимается с коллектора Q4.
Вообще говоря, если с предыдущим материалом удалось раобраться, то и особых пояснений по этому усилителю говорить не надо. Первый каскад в режиме ОЭ, но резистор задания смещения подключен не к коллектору, как было в усилителе на Q2, а через ОК на Q4. Это важный момент - таким образом выносится деструктивное (шунтирующее) действие резисторов задания тока базы из точки коллектор Q3 - резистор R10. В результате растет усиление.
Напряжение на эмиттере Q4 будет равно напряжению в коллекторе Q3 с вычитом 0.6V. Т.о., правило, по которому считается величина резистора R9+R12 то-же, что и в предыдущем усилителе на Q2. Впрочем, для данного случая нужно меньшее напряжение на коллекторе Q3, ведь оно задает рабочую точку для усилительного каскада на Q4. Усиление каскада на Q4 не очень велико и определяется по обычным формулам для ОЭ -- R13/(R14+Rt)
Теперь, стоит вернуться к вопросу о 2х резисторах R9 и R12 вместо одного. Тут вот в чем дело - эти резисторы сильно ограничивают усиление (изложено выше), что очень неприятно для усилителя с большим усилением. Не ставить же 10 каскадов с усилением 5 каждый? Выход есть - можно устранить деструктивное действие ОС через эти резисторы по переменному напряжению. Для этого достаточно поставить относительно небольшой конденсатор в точку соединения R9 и R12 на землю. В результате получится обычная схема из двух каскадов с локальными ОС по току.
(прошу прощения, мой термин 'ОС по току' не совсем верен .... но 'не суть' )
Входное сопротивление усилителя будет равно параллельному сопротивлению каскада на Q3 и резистора R9. Резистор R12 по переменному сигналу соединен с землей и в прохождении сигнала не участвует.
Для дальнейшего повышения усиления можно убрать R11 вовсе и (или) зашунтировать R14 конденсатором большой емкости.
Для справки: для RC цепи граничная частота считается как F=1/(6RC),
частота в герцах, емкость в фарадах, сопротивление в омах.





Если хочешь - можешь посчитать посчитать эти три усилителя, параметры придумай сам. Если 'понятно' - перейдем к расчету на постоянном токе.

Добавлено спустя 48 минут, 38 секунд:
Не 'можно', а НАДОбыло!
Важно всегда стараться сделать _простые_ схемы.


Это касается выбора номинала и не относится к резисторам или конденсаторам - это общее правило.
Цифра после Е означает кол-по позиций в порядке. Например, для самого привычного Е24 это будет:
1 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.7 3 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1
Для Е12 вычеркивается каждый второй:
1 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2
Е6: 1 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8
Я пользуюсь номиналом Е6 и вот почему - ряду Е24 соответствуют детали с допуском 5%, 10% = Е12, 20% = Е6. Что делать, если я приду в магазин и там не будет 5% деталей? .... да и конденсаторы с 5% встречаются реже.
Побочное свойство - у меня в схемах не так уж и много разных номиналов. Понимаешь, проще купить 10 номиналов по 10 штук, чем 50 номиналов по 2 штуки. ... да и монтировать проще.

Резисторы делителя должны иметь сопротивление много меньше входного сопротивления базы, иначе придется учитывать и сопротивление базы ... да и тип схемы изменится. Обычно, ставят в 5-10 раз меньше, чем сопротивление базы.

Берем последнюю схему и усилительный каскад на Q1.
Резисторы R1 R2 выполняют функцию делителя напряжения на базе Q1, а входной сигнал подается на базу через коденсатор (на схеме не показан, но, думаю, понятно).
Т.о., входной сигнал шунтируется резистором R2 через землю и резистором R1 через питание Vcc. Сам понимаешь, Vcc обязательно шунтируется блокировочным конденсатором большой емкости (иначе усилитель не будет работать) и по переменному сигналу точки 'gnd' и 'Vcc' одно и то-же (замкнуты)


Степень познования:
первая: "классный усилитель, надо повторить!"
вторая: "ээээ! ... ту везде неправильно!"
третья: "я понял, чего хотел автор, оказалось правильно. "

Я могу это заучить, но понимания процесса нет.

Так чего получается? Любой кондёр в обратной связи - фильтр первого порядка, тоЮ, что ты описал - два резюка и конденсатор на землю - фильтр второго порядка, т.е. глубина ОС на разной частоте разная, а чтобы не внести заметной разникы в звуковом диапазоне есть
Да?
Ещё - ты много сказал про проходные кондёры - для чего они, согласование каскадов по сопротивлению?

Вообще материал вроде понятен, но не усваивается, не плохо бы, как ты уже делал, "подытожить" и записать то же кратко.
И ещё - как же на практике отличать ОК от ОЭ?

Понял, чуть позже.
(первого порядка, -6db/октава)
По 'постоянному току' этот конденсатор никак не влияет и эта цепь задает рабочую точку усилителя. Но не хочется терять усиление из-за цепи стабилизации по постоянному току и ее можно отключить конденсатором с некоторой частоты. Граничная частота, когда усиление начнет блокироваться конденсатором, и определяется той формулой. Наверно, будет несколько понятнее, если представить конденсатор как резистор, сопротивление которого зависит от частоты сигнала.
В таком случае его емкостное сопротивление определяется как:
Xc = 1/(6*F*C)
где 6 = 2 PI, F - частота (Hz), C - емкость(фарады).
Т.е., чем выше частота сигнала, тем больше конденсатор закорачивает точку соединения резисторов ОС на землю и тем меньше их вред в усилении.

Ну сам посуди, ты расчитал усилительный каскад и хочешь его подключить к источнику сигнала или другому каскаду. Если их 'просто соединить', то они закоротятся и по постоянному току, что вызовет их неработоспособность. Чтоб выйти из этой беды, между каскадами усилителя ставят разделительные конденсаторы. Этот термин означает их функцию - разделить постоянное напряжение и пропустить полезный сигнал. Емкость разделительных конденсаторов считается все по той-же ф-ле F=1/(6*R*C) или C=1/(6*F*R), где R = сопротивлению нагрузки {следующий усилительный каскад}, F - нижней частоте сигнала (лучше с некоторым запасом ).
Мог бы и догадаться .. ... по месту с'ема сигнала. ОЭ сигнал с коллектора, ОК - с эмиттера.
p.s.
Еще вопросы?

Вопросов пока нет. Давай дальше.

режим по постоянному току, возникновение нелинейных искажений - завтра


Смысл в следующем:
Для сьабилизации рабочей точки каскада нужно обеспечить некоторое напряжение на базе. Этого можно добиться созданием напряжения через делитель на R5 R6. Эти сопротивления придется выбирать такой величины, чтоб ток через них был много больше тока базы транзистора. Если это 'много больше' не выполнять, то ток базы исказит стабилизацию, ведь ток базы (или входное сопротивление по постоянному току) оказывает шунтирующее действие и как-бы подключается параллельно резистору R6. Естественно, номинальное сопротивление R6 должно быть меньше входного сопротивления каскада. При выполнении этого условия, можно говорить о стабилизации 'по напряжению'.
Но ... можно сменить тип стабилизации на 'токовую', когда R6 можно ставить бОльшего номинала или убрать вовсе (так и делают). При этом R5 будет задавать не _напряжение_ на базе, а _ток_ в базу. Соответственно, номинал резистора R5 можно (нужно) ставить много больше первого типа (по напряжению).
Стабилизация рабочей точке 'по напряжению' применяется в схемах на приборах с большим входном сопротивлением (полевые транзисторы, лампы), второй вариант применяется в приборах с низкоомным, токовым входом (биполярные транзисторы).

По формулам, кратко:
Ку = коэф-т усиления каскада без обратной связи по напряжению (прошу не путать с стабилизацией рабочей точки по напряжению/току)
Кос = коэф-т усиления по цепи обратной связи
Ri = сопротивление источника сигнала
Для схемы на Q2 будет:
Ку = R7/(R8+Rt)
Кос = R5/Ri
{все дано для Ку >> Кос}
входное сопротивление: h21e*(R8+Rt)/(Ку/Кос) {входное_сопротивление_ОЭ/(Ку/Кос)}
выходное сопротивление: R7/(Ку/Кос) {выходное_сопротивление_ОЭ/(Ку/Кос)}
коэф-т усиления: R5'/Ri
{R5' - приведенное значение, равное параллельному соединению R5 и эквивалентного сопротивления Rx 'свободного' усиления каскада Ку; Rx = Ку * Ri или Rx = Ri * R7/(R8+Rt)}
При большом Ку можно считать = R5/Ri

Токвая стабилизация ведется по половине питания, т.е.
R5 = R7 * h21e для выходного уровня = Vcc/2

{тут важно понять, что избыточное усиление от ограничения цепью ОС никуда не девается - оно уменьшает И входное И выходное сопротивление в 'оставшееся' число раз}

Разделительные конденсаторы по входу и выходу включаются последовательно в источником и нагрузкой (соответственно) и вносят потери из-за емкостного сопротивления. Чем меньше емкостное сопротивление в рабочей полосе частот, тем меньше искажения АЧХ на краях спектра.
Емкостное сопротивление Xc = 1/(6FC)
При создании RC фильтров (или шунтировании эмиттерных резисторов & etc) нужно знать граничную частоту. F = 1/(6RC)

По третьей схеме, ключевые моменты:
- напряжение на базе Q3 равно 0.6V плюс падение на R11, которое считается как V=I*R
- обычно, R9+R12 не берут уж очень большого номинала и напряжение на эмиттере Q4 лишь чуть больше напряжения на базе Q3. (по расчетам уточняется)
- ток коллектора Q3 в 5-10 раз меньше Q4
- напряжение на коллекторе Q4 =1/2Vcc (для достижения максимальной амплитуды вых. сигнала)

Пусть ток коллектора = 1ма, тогда Rt=26ом, пусть R7=4,7кОм, R8=47ом, тогда Ку=4700/47+26=64,4
Пусть Ri=10кОм, R5=33кОм, тогда Кос=3,3 понятно почему.
Пусть h21e=100, тогда:
входное - 100*(47+26)/(64,4/3,3)=7300/20=3650ом
выходное=4700/20=2350ом, ладно, с пивом потянет, хотя можно уж тогда было взять R7=6,8кОм, R8=68ом, наверное лучше было бы.
Коэффициент усиления: R5'=R5+Rx/R5*Rx, Rx=Ку*Ri, Rx=64,4*10000=644000ом...
33кОм+644кОм/21252000000ом... =0.000032ом Фигня... Ах ну да, у нас же большой Ку, только вот не похоже, что Rx можно пренебречь... Ну на всякий случай так и поступим - R5/Ri=33кОм/10кОм=3.3
Или Ку здесь имеется ввиду Ку всего каскада вместе с ОС, тогда ведь Rx=3,3кОм.
И после этого всего обнаруживаем, что R5=R7*100... Я повешусь...
Ну ладно, тогда R7=470кОм, тогда Кос=47, тогда Ку/Кос=64/47=1,35 Прикольно.
Входное - 7300/1,35=5400
Выходное - 4700/1,35=3500, вот теперь на практике видно - меньше R5 - глубже связь, глубже связь - меньше входное и выходное сопротивление, но есессно они при любой глубине ОС в одной пропорции.
Ну и коэфиициент усиления сосчитаем по-простому, т.к. по-другому не всё ясно - R5/Ri=470/10=47. Офигительно, я думал будет куда меньше.
По Q3-Q4 пусть напряжение питания 12в, ток Q3 -1ма, ток Q4 - 5ма, h21e=100
тогда R13= 6в/0.005ма=1200ом,


Так какой же эмитерный ток?

Ой, не охота последний пятый раз считать входное-выходное, ну пусть на коллекторе Q3 тоже 6, тогда на эмитере Q4 5,4, пусть R9+R12=470ом, ток базы мал, принебрегаем, значит в цепи ток 5ма, тогда падение = 470*0.005, = 2,3в, тогда на эмитере Q3 3,1в, на базе 3,7в. Не знаю, уж как там, с сопротивлением в обратной связи, не считал вх/вых сопротивления, Ку, кос, но отец говорит, что очень низкое сопротивление на базе Q3 тоже не сахар.

Добавлено спустя 1 минуту, 38 секунд:
Зы: спасибо что объеденил, так КУДА лучше.

Согласен, но первично _напряжение_ {Vcc}
Думаю, ты предположил Vcc в 10V, тогда при токе 1mA R7 = 4.7K будет как раз половина.
может, но сейчас это не столь уж и важно.

Наверно, я намудрил, должно быть как-то так:
1) К ~=R5/Ri = 3.3 (если не учитывать конечность Ку)
2) приведеннная R5'=R5|Rx {| означает параллельное включение}
Rx = Ку * Ri
Или Rx = 64.4 * 10K = 644K
R5|Rx = (R5+Rx)/(R5*Rx) = (33+644)/(33*644) = .... {почему ты в формуле поставил 64.4 как R5? ... надо R5 или 33K}

мда ....прости, ЭТО Я ВИНОВАТ! ... всегда путаю верх с низом.
прости пожалуйста!
Нармальная формула звучит так:
1/(R1|R2|R3...) = 1/R1 + 1/R2 +1/R3 ....
или, для 2х резисторов:
(R5*Rx)/(R5+Rx) = (33*644)/(33+644) = 31.4K
Это где-то верно - при параллельном соединении сопротивление становится меньше меньшего, а при соотношении этих резисторов 1<>20 результирующий будет на 5% меньше.
3) полное усиление каскада будет:
R5'/Ri или 31.4/10 = 3.14 короче, вышел форменный 3.14....
{у тебя продолжены размышления - их анализировать или это я сглупил?}
Для полноты картины надо было-бы посчитать выходное напряжение - это пригодилось бы при проверке не_ограничения выходного сигнала.
Ну да это мелочь, _забыли_

Resume: с схемой на Q2 разобрались!


пусть напряжение питания 12в, ток Q3 -1ма, ток Q4 - 5ма, h21e=100
тогда R13= 6в/0.005ма=1200ом,
??
Ты же сам заложил ток Q3 в 1mA.
Т.е. напряжение на базе будет 0.6V + напряжение на эмиттерном резисторе или 0.6V + R11*1mA
Дальнейшие расчеты ошибочны, ведь ты разделил два этих каскада ... а они _связаны_. Я приведу свой вариант расчета как комментарий к следующей теме, Ok? пока пишу тему, можно задавать вопросы

Добавлено спустя 3 часа, 4 минуты, 3 секунды:
Режим по постоянному току, возникновение нелинейных искажений.
что-то меня сразу понесло в 'искажения'
При всех изысках по схемотехнике, что были рассмотрены раньше, транзисторный усилитель рассматривался как некий мифический элемент, который не меняет своих свойств во время работы ... но это не совсем так.
Входное сопротивление транзисторного усилителя есть резистор в эмиттере (если он есть) плюс 'внутреннее' сопротивление Rt умноженное на h21e. Параметры h21e и резистор в эмиттере слабо зависят от внешних факторов и тока, а вот Rt=Ft/Ie очень сильно зависит от рабочего режима.
Т.о. входное и выходное сопротивление каскада зависят от амплитуды сигнала и чем больше dIe{отклонение тока эмиттера} отличется от I'e{среднего тока эмиттера}, тем эта нелинейность больше. Именно этим свойством и отличется усилитель на биполярном транзисторе от лампы(у нее нет входного и выходного сопротивления, они не зависят от протекающего тока).
Итак, изменение тока эмиттера (или коллектора, какая разница - они равны) есть деструктивная величина и надо стремиться ее уменьшать.
Ток транзистора ...... хороший вопрос. С одной стороны, он должен быть не очень маленький, иначе упадет h21e (для обычных транзисторов типа КТ3102 не меньше 50uA) и вряд-ли очень большой, 10A в промежуточных каскадах вряд-ли разумно.
Другое ограничение - сколько должна потреблять вся схема.
При выборе тока следует ориентироваться на нужное входное и выходное сопротивление, при маленьком сопротивлении нагрузки или когда там большая емкостная емкость - следует ставить бОльший ток. Обычно, при многокаскадном усилении, каждый последующий каскад работает при несколько бОльшем токе. Если нет специальных требований, можно ориентироваться на цифры 1-20mA. Кстати, при достаточно больших напряжениях питания (10-40V) возможно придется уменьшать ток из-за большой рассеиваемой мощности на транзисторе.

Еще важная подробность, очень важно именно для усилителей. Дело в том, что любой элемент под напряжением (под током) начинает генерировать шум. Это неизбежно. Для резисторов обычных номиналов (100Om - 1MOm) этот шум определяется как кол-во микровольт на каждый приложенный вольт напряжения. Эта цифра зависит от технологии резистора и где-то 0.5-200uV/V (могу ошибаться, давно смотрел). Например, для об'емных резисторов шум больше.
Т.е., если нет такой необходимости, не стоит создавать напряжение на резисторах, особенно в слабосигнальных цепях.

Вернемся к схеме на Q3 Q4.
Эта построение схемы встречается очень часто и будет удобно рассмотреть построение именно на ней и два усилителя.
Усилитель магнитной головки магнитофона.
Этот усилитель характеризуется слабым уровнем сигнала и нужностью большого входного сопротивления из-за большой индуктивности магнитной головки (это дает большое индуктивное сопротивление источника сигнала на высшей рабочей частоте диапозона). Естественно - усиление максимально. Vcc = 9V
Вообще говоря, концепция схемы выбирается под задачу, а не задачу подстраивают под схему ... ... но, в данном случае, эта концепция схемы очень удачна - входной резистор R9-R11 не имеют большого напряжения, да и связь между каскадами непосредственная, что исключает применение разделительных электролитических конденсаторов. У электролитов кроме эффекта памяти, утечек и большого шума есть еще один недостаток - они большие и наводят на себя помехи.
К схеме....
Индуктивное сопротивление головки (индуктивное сопротивление считается как X=6*F*L) на высшей частоте 15KHz будет 18K (помню по памяти).
Входное сопротивление каскада должно быть никак не меньше 18K, а лучше в 1.5-2 раза больше, чтоб небыло искажения АЧХ на верхних частотах {это возникает потому, что источник сигнала индуктивный и его сопротивление растет с ростом частоты ... чем меньше входное сопротивление, тем больше оно подсаживает сигнал ... и с ростом частоты этот эффект усиливается}
Положим, транзисторы имеют h21e = 100, что типично для обычных транзисторов.
По данным на КТ3102 (доступный малошумящий транзистор) выходит, что Ie меньше 50uA сильно портит h21e, потому ограничимся током в 100uA. Запас в 2 раза нужен для повторяемости схемы, графики в справочниках показывают средние цифры, а в схему будет впаян _конкрентый_ транзистор. Очень не рекомендую 'прижиматься' в параметрах! ... нужен запас.
Хорошо, есть один известный параметр, который обязаны соблюдать - входное сопротивление.
Важно не забыть про резистор R9, он тоже шунтирует вход.
Ok!, положим входное сопротивление в 50KOm, потом 'утрясется'.
Итак:
При токе Ie=0.1mA Rt = 260Om, что даст входное сопротивление 26K .... ммм ... мало!
Чтож, придется пожертвовать усилением и поставить резистор в эмиттере. Полное сопротивление резистора должно быть 50K/100=500Om, из которых 260Om входит в Rt, значит R11 = 220 Om.

Следующий этап - выбор R10. На самом деле, выбирать то и нечего - договорились, что на резисторе R9 почти не падает напряжение (для меньшего шума). Это означает, что напряжение на базе Q3 и эмиттере Q4 почти одинаково. Если учесть, напряжение на базе Q4 на 0.6V больше напряжения на его эмиттере, то напряжение на коллекторе Q3 (или напряжение на базе Q4) составит около 0.6V*2. Два потому, что два перехода BE. На самом деле это число весьма примерно из-за резистора R11 .... но не особенно существена, ведь на R11 падает 220Om*0.1mA=22mV.
Итак, на коллекторе Q3 напряжение очень мало и все оно падает на R10 (за вычитом 0.6V*2).
Т.о., можно узнать R10 для нужного тока 0.1mA и напряжения 9V-1.2V
R10 = 7.8V/0.1mA = 78K или 68K. Я умышленно уменьшил номинал на 10%, ведь есть следующий каскад и ток базы Q4 хоть немного, но нагружает этот резистор. {и вообще, схема обладает авторегулировкой рабочей точки очень строгое следование формулам бессмысленно}
Вернемся к резисторам R9-R12. Они задают смещение на базе Q3 и падение на них не должно быть уж очень большим. Падение напряжения на них определяется током базы Q3 {естественно} и их суммарным номиналом. Ток базы = Ic/h21e или 100uA/100=1u
C другой стороны, резистор R9 шунтирует вход и его номинал должен быть большим.
Небольшое отступление - не стоит в сигнальных цепях ставить высокоомные резисторы. Больше 1MOm очень бы не советовал!
К R9 .... наверно, стоит взять 2х к входному сопротивлению усилителя или 100K.
Резистор R12 не обязательно брать равным R9 и при достаточно большом сопротивлении R9 {и маленьком R14} номинал R12 можно взять в несколько раз меньше. Резистор R12 не шунтирует вход усилителя (подразумевается наличие конденсатора в точке R9-R12 на землю). Итак, R12 = R9/4 или 22K. В сумме R9+R12 составит 122K, что при токе 1uA составит 122mV. Цифра уже значимая, но в сравнении с напряжением на базе Q3 в 0.6V почти незаметная, что не влияет на работоспособность схемы.
Входное сопротивление схемы составит 50K|100K = 33K, требование выполнено.(!)
Небольшое отступление первый каскад малошумящий и для его запитывания ставят специальную сглаживающую RC цепочку в питании ЭТОГО каскада. Для данной схемы нужно включить резистор в верхний вывод резистора R10 на Vcc и из точки их соединения конденсатор на землю. При расчете R10 я несколько занизил вычисленный номинал в том числе и по этой причине. Номинал этого фиьтрующего резистора не очень важен и определяется емкостью блокировочного конденсатора, ведь бОльший резистор позволяет ставить меньшую емкость конденсатора. Положим, этот доп. резистор в 1/20 R10 или 3.3K - так не сильно возраетет 'эквивалентное' сопротивление R10 (доп. резистор суммируется к R10) .
Попутно, блокировочный конденсатор считется по все той-же C=1/(6*F*R), что для этого случая составит 1/(6*20Hz*3.3K)= 2.2uF Если трудно найти такой конденсатор, то придется увеличить доп. резистор ... что очень бы не хотелось. В 2 раза можно, а бОльшая поправка скажется на усилении. (ведь уменьшая R10 - уменьшаешь усиление).
Ладно, для R9-R12 нужен блокировочный конденсатор на землю.
Считать аналогично, т.е. C = 1/(6*20Hz*18K) = 0.4uF (470nF)
При расчете используется 18K, т.к. с точки зрения переменного сигнала резисторы R9 и R12 подключены параллельно и = 100*22/122 = 18K {пояснить? ... подумай, может сам поймешь }
Итак, остались 2 резистора ....
Их соотношение известно сразу, ведь напряжение на R14 равно напряжению на базе Q3 = 0.6V, а на коллекторе Q4 напряжение 1/2 Vcc. Т.о. на R13 падает Vcc/2 = 9/2=4.5V
Соотношение R13 к R14 составит 4.5 к 0.6 или 7.5 к 1.
Осталось выбрать ток коллектора Q4 и схема будет посчитана.
Здесь придется идти от тока базы Q4, ведь он нагружает R10 и забирает часть тока в себя.
Чтоб сильно не шунтировать параметры предыдущего каскада на Q3, ток базы Q4 беру как 1/10 Ic Q3 или 100uA/10=10uA. При h21e=100 это будет 10uA*100=1mA. Кстати, это основная причина, почему каждый последующий каскад не может иметь _сильно_ бОльший ток коллектора. Цифра 5-10 из этих соображений и берется.
Итак, Ic = 1mA, что однозначно декларирует R14, ведь на нем напряжение 0.6V (на самом деле 0.6+0.12V из-за падения на резисторах R9-R12)/ Итак, R14 = V/Ic = 0.72V/1mA=720Om (680Om).
Завершающий этап, R13.
Его номинал ровно в 7.5 раз больше R14 или 680Om*7.5 = 5.1K (4.7K)

Чего несделано при этих расчетах, так это никак не учтены искажения сигнала. Это будет сделано в втором варианте схемы. Эта схема работает с маленьким сигналом и подобный расчет ненужен. Примерный уровень входного сигнала 1mV, примерное усиление (прости, нет желания считать) порядка 50, что обеспечит уровень сигнала в 50mV на выходе усилителя .... а это несопостовимо меньше Vcc.

второй вариант завтра, ВОПРОСЫ?