Повертаючись до схеми підсилювача на біполярному транзисторі з спільним емітером, про яку я писав раніше, хотілось би розглянути цікаві питання коефіцієнта підсилення (англійською Gain). Розглянувши формули, мені стало зрозуміло, що фактично Gain не залежить від характеристики b (hFE) транзистора, про це так і писав Хоровіц. Все тому що b (hFE) не є статичною і змінюється від транзистора до транзистора.

Також, використовуючи пораду з книги Хоровіца і Хілла, резистор емітера має бути в 10 разів менший за резистор колектора. Саме це спричинює те, що мінімальний Gain каскаду стає рівним приблизно 10. Формула виглядає так Gain = Rc / (25 + Re); Re = 0.1Rc. Враховуючи, що резистор колектора приймає значення такі як 12500 (Ом) наприклад, опір в 25 (Ом) практично нічого не вирішує. При Rc = 12500, Gain = 9,8.

Таким чином файл розрахунків даної схеми в Екселі дає такі, незвичні результати. Коли ми виставляємо Gain менше 10, то резистор R3 і його конденсатор приймають від’ємне значення. Це значить що ці деталі не треба впаювати і вони не зможуть забезпечити менше підсилення. А от коли ми виставляємо Gain рівний 10, то резистор R3 приймає занадто велике значення, наприклад 60 кОм. Це означає що схема буде працювати і без цих 2х деталей.

В симуляторі підтверджено, що для зменшення Gain менше 10 можна використовувати негативний зворотній зв’язок, наприклад конденсатор 0,1 мкФ і резистор 15к. Таким чином можна дійти і до підсилення в 2 рази. Проблема в тому, що немає формул для розрахунку цих деталей.

Також залишається відкритим питання максимального рівня підсилення. Недавно при збірці підсилювача я зміг дійти до Gain = 37, і то сигнал почав спотворюватись і використовувався транзистор з високим b (hFE) = 450 (BC547C). Симулятор видає коефіцієнти в 400 при замиканні Re великим конденсатором в 1000 мкФ, але чи на практиці це реально не знаю. Я б рекомендував брати реальний Gain до 25, і якщо треба ставити наступний каскад підсилення. 25 * 25 = 625, що є багато.