Трансформаторная межкаскадная связь

Каскад, в выходную цепь которого вместо резистора R_к включен трансформатор, называется трансформаторным.

Обычно в трансформаторном каскаде предварительного усиления используется схема с общим эмиттером. Коллектор подключается к первичной обмотке трансформатора, второй конец которой соединяется с источником питания Е_к. Поскольку сопротивление обмотки постоянному току очень мало, на нем практически нет падения напряжения, так что коллекторное напряжение можно считать равным напряжению питания: U_к0 ≈ E_к

Отсюда следует, что в трансформаторном каскаде нельзя создать коллекторную стабилизацию режима.

При подаче сигнала на вход каскада в его выходной цепи появляется переменная составляющая тока i_к, которая создает в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток, индуктирующий во вторичной обмотке ЭДС сигнала. Напряжение на вторичной обмотке при подключении к ней входа следующего каскада является выходным напряжением данного каскада и входным для следующего. Смещение следующего каскада создается делителем R′_б1 - R′_б2 и подается на базу транзистора V Т2 через вторичную обмотку трансформатора, т.е. последовательно с входным сигналом.

Трансформатор отделяет по постоянному току выходную цепь данного каскада от входной цепи следующего, но является элементом связи этих каскадов для сигнала. Если требуется получить большое напряжение выходного сигнала, то применяют повышающий трансформатор, а для согласования большого выходного сопротивления данного каскада с малым входным сопротивлением следующего или внешней нагрузки ставят понижающий трансформатор.

Из электротехники известно, что для анализа и расчета трансформатор можно заменить его эквивалентной электрической схемой – приведенным трансформатором, в котором параллельно выходу включена индуктивность первичной обмотки L1, а последовательно – индуктивность рассеяния Ls. Эти реактивные элементы схемы, действуя в выходной цепи транзистора, вызывают частотные и фазовые искажения. Поскольку индуктивное сопротивление прямо пропорционально частоте, то в области нижних частот малое сопротивление индуктивности L1, шунтирующей выход, уменьшает сигнал. Спад нижних частот тем больше, чем меньше величина индуктивности L1 и частота. В области верхних частот влияние оказывает индуктивность рассеяния Ls, включенная последовательно в цепь выхода, так как ее сопротивление с повышением частоты возрастает, и на нем увеличиваются потери сигнала. Спад верхних частот тем больше, чем больше величина индуктивности Ls и выше частота. Из-за нелинейности кривой намагничивания сердечника трансформатор является источником нелинейных искажений, особенно при подмагничивании сердечника постоянной составляющей тока коллектора. Трансформатор также увеличивает уровень помех, так как внешние электромагнитные поля наводят в его обмотках посторонние ЭДС.