Меню

Схемы включения транзистора с оос по напряжению

Схемы включения транзистора

Усилитель представляет собой четырехполюсник, два вывода которого предназначены для подключения входного сигнала и два оставшихся вывода служат для снятия с них усиленного сигнала (напряжения или тока). У транзистора же есть только три вывода, поэтому для реализации четырехполюсника приходится один из выводов подключать как ко входу, так и к выходу усилителя. В зависимости от того, какой вывод транзистора является общим, как для входа, так и для выхода усилителя, схемы включения транзистора называются:

  • Схема с общим эмиттером
  • Схема с общей базой
  • Схема с общим коллектором

Следует отметить, что данные схемы включения применяются не только для биполярных транзисторах, но и для всех типов полевых транзисторов. В них эти схемы будут называться схемами с общим истоком, общим затвором и общим стоком соответственно. Во всех последующих схемах границы четырехполюсника усилителя будут показаны пунктирной линией. Для подключения источника сигнала и нагрузки в них предусмотрено по два вывода.

Схема с общим эмиттером

Наиболее распространенной схемой включения транзистора является схема с общим эмиттером (ОЭ). Это связано с наибольшим усилением этой схемы по мощности. Схема с общим эмиттером обладает усилением, как по напряжению, так и по току. Функциональная схема включения транзистора с общим эмиттером приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Функциональная схема включения транзистора с общим эмиттером

На данной схеме цепи питания коллектора и базы транзистора не показаны. Мы рассмотрим их позднее при подробном изучении схемы усилительного каскада с общим эмиттером. Входное сопротивление схемы включения транзистора с общим эмиттером определяется входной характеристикой транзистора. Оно зависит от базового, а, следовательно, и коллекторного тока транзистора. Для большинства маломощных усилителей оно составляет значение порядка 2,5 кОм.

Что касается амплитудно-частотной характеристики схемы с общим эмиттером, то в данном включении транзистора верхняя частота усиления будет минимальная по сравнению с остальными схемами включения транзистора. Верхняя частота усиления транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, ограничена частотой fβ (fh21э). [Подробнее]

Читайте также:  Эмоциональное напряжение понятие ввел

Схема с общей базой

Схема с общей базой обычно применяется на высоких частотах. Коэффициент усиления по мощности данной схемы включения транзистора меньше по сравнению со схемой с общим эмиттером. Это связано с тем, что схема включения транзистора с общей базой не усиливает по току. В данной схеме производится усиление только по напряжению. Функциональная схема включения транзистора с общей базой приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Функциональная схема включения транзистора с общей базой

На этой схеме цепи питания коллектора и базы тоже не показаны. В качестве входного сопротивления схемы включения транзистора с общей базой служит эмиттерное сопротивление транзистора, поэтому входное сопротивление схемы с общей базой мало. Её входное сопротивление самое маленькое из всех схем включения транзистора, однако для данной схемы это не является недостатком, т.к. входное сопротивление высокочастотных усилителей должно быть равно 50 Ом.

Амплитудно-частотная характеристика схемы с общей базой — самая широкополосная из всех схем включения транзистора, поэтому она широко используется в высокочастотных усилителях радиочастоты. Частотная характеристика схемы с общей базой ограничивается предельной частотой усиления транзистора fα (fh21б). [Подробнее]

Схема с общим коллектором

Схема с общим коллектором обычно применяется для получения высокого входного сопротивления. Коэффициент усиления по мощности данной схемы включения транзистора меньше по сравнению со схемой с общим эмиттером и соизмерим с коэффициентом усиления схемы с общей базой. Это связано с тем, что схема включения транзистора с общим коллектором не усиливает по напряжению. В данной схеме производится усиление только по току. Функциональная схема включения транзистора с общим коллектором приведена на рисунке 3.

Рисунок 3. Функциональная схема включения транзистора с общим коллектором

На схеме, приведенной на рисунке 5, цепи питания коллектора и базы не показаны. В качестве входного сопротивления схемы включения транзистора с общим коллектором служит сумма сопротивления базы транзистора (как в схеме с общим эмиттером) и пересчитанного ко входу сопротивления резистора в цепи эмиттера, поэтому входное сопротивление схемы с общим коллектором очень велико. Её входное сопротивление самое большое из всех схем включения транзистора.

Читайте также:  Схемы инвертор постоянного напряжения

Амплитудно-частотная характеристика схемы включения транзистора с общим коллектором достаточно широкополосна. Однако полоса пропускания усилителя может быть серьёзно ограничена из-за шунтирования высокого входного сопротивления схемы с общим коллектором паразитными емкостями, поэтому в основном схема с общим коллектором применяется в качестве буферного усилителя с высоким входным сопротивлением. Иногда она применяется для ослабления влияния нагрузки на характеристики высокочастотных генераторов и синтезаторов частоты. [Подробнее]

  1. Шило В. Л. «Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре» под ред. Е.И. Гальперина — М.: «Сов. радио» 1974
  2. Усилительный каскад на биполярном транзисторе Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
  3. Биполярный транзистор. Часть 5

Вместе со статьей «Схемы включения транзистора» читают:

Источник



В. Последовательная ООС по напряжению

При включении транзистора V1 по схеме с ОК (эмиттерный повторитель) в нем всегда появляется последовательная ООС по напряжению за счет обязательного включения в цепь эмиттера резистора автосмещения RЭ, который является нагрузкой каскада (Рис.13).

Рис.13 Схема эмиттерного повторителя

Сравнивая схемы Рис.11 и Рис.13 и используя уравнения 2.1 и 2.2 можно доказать, что в данной схеме присутствует последовательная ООС по постоянному и переменному току. Но кроме явных аналогий можно отметить следующие особенности.

Выходное напряжение UВЫХ снимается с резистора RЭ, на котором за счет протекания тока эмиттера IЭ образуется напряжение обратной связи:

UОС = RЭI — для постоянного тока (режим покоя — при отсутствии сигнала);

= RЭImЭ – для переменного тока (в усилительном режиме);

Поэтому UВЫХ = UОС, а это значит, что все выходное напряжение подается на вход усилителя, образуя 100% отрицательную обратную связь.

Как результат этого коэффициент усиления по напряжению уменьшается и становится несколько меньше единицы.

Коэффициент усиления по току уменьшается незначительно КI.ОС , а с учетом RН

− еще больше и может составлять десятки Ом.

Малое выходное сопротивление эмиттерного повторителя очень важное его преимущество. Оно позволяет оптимально согласовать ЭП с низкоомной нагрузкой, например громкоговорителем.

Большое входное сопротивление эмиттерного повторителя позволяет полнее использовать усилительные свойства предыдущего каскада так как своим RВХ.ЭП не уменьшает общее сопротивление его нагрузки по переменному току. Входная емкость ЭП очень малая. По этой причине эмиттерный повторитель называют буферным, согласующим каскадом.

100% ООС позволяет получить максимально благоприятный режим по постоянному току при котором параметры эмиттерного повторителя практически не зависят от внешних факторов ( изменение tºС и ЕК, замены V1 и др.).

100% ООС по переменному току при большом значении статического коэффициента усиления по току транзистора (h21Э ˃100) резко уменьшает все виды искажений (нелинейные, частотные, фазовые), уровень собственных шумов и помех, которые практически не учитываются.

Учитывая, что при включении транзистора с ОК, выходной сигнал UВЫХ снимается с его эмиттера и по фазе и амплитуде повторяет входной сигнал (UВХ UВЫХ), отсюда название каскада – эмиттерный повторитель.

Контрольные вопросы по теме Т.2.1

1. Как определяется тип ООС: параллелная и последовательная, по току и напряжению?

2. Чему равна глубина отрицательной обратной связи?

3. На какие параметры усилительного каскада влияет ООС по постоянному току?

4. На какие параметры усилительного каскада влияет ООС по переменному току?

5. Как изменятся параметры усилителя К, КГ, М, RВХ, RВХ при введении ООС

(последовательной, параллельной, по току, по напряжению)?

6. Какие свойства ООС при включении транзистора по схеме с ОК и ОБ?

7. Уметь находить по принципиальной схеме цепи ООС или элементы, которые

8. Уметь определять по структурной и принципиальной схемам тип ООС

(последовательная, параллельная, по току, по напряжению).

Дата добавления: 2016-07-05 ; просмотров: 2326 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник