Схемы включения транзистора

Транзистор может быть включен в усилительный каскад тремя различ­ными способами: по схеме с общей базой (ОБ), сообщим эмиттером (ОЭ), и с общим коллектором (ОК).

Такая терминология указывает, какой из электродов транзистора является общим для его входной и выходной цепей. Различные схемы включения имеют различные свойства, но принцип усиления у них одинаков.

Схема с ОБ

Эта схема (рис.1) рассматривалась нами выше для поясне­ния принципа работы транзистора.

Входной сигнал прикладывается к выводам эмит­тера и базы, а источник питания UKи нагрузка RHвключены между выводами коллектора и базы. Усилительный каскад, собранный по схеме с ОБ обладает малым входным сопротивлением (единицы Ом) и большим выходным сопротивлением (1-10 МОм).

Схемы включения транзистора - student2.ru

Рис.1 схема с ОБ

При отсутствии переменного входного сигнала (UВХ =0) через транзистортекут токи покоя-Iоэ, Iок, т.к базо-эмиттерный переход открыт напряжением смещения Есм, на делителе напряжения Rб1 и Rб2 (статический режим работы)

При подаче на вход транзистора последовательно с напряжением Eсм переменного входного напряжения Uвx ток Iэ становится также переменным, повторяющим по форме входное напряжение.

При этом будет изменяться количество электронов вводимых из эмиттера в базу (для транзистора n-p-n), а следовательно, и ток коллектора 1К в цепи коллектора .

Этот ток, проходя по сопротив­лению нагрузки RH, создает на нем переменное напряжение, также повторяющее по форме входной сигнал .

Переменная составляющая выходного на­пряжения UH отделяется с помощью конденсатора С от постоянной состав­ляющей и подается на выход усилителя (переменное напряжение Uвых).

В схеме с ОБ полярности входного и выходного сигналов совпадают.

Коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности схемы с ОБ были рассмотрены выше.

Схема с ОК

В схеме с ОК (рис.2)входным током является Iб, авы­ходным током, протекающим по нагрузке – IЭ.

Схемы включения транзистора - student2.ru

Рис.2 Схема с ОК

В отличие от схемы с ОБ, схема с ОК усиливает сигнал по току.

Коэффициент усиления по току (в системе h-параметров - h21к) для этой схемы равен:

КI =DIэ/DIб =DIэ/(DIэ-DIк)=1/(1-DIк/DIэ)=1/(1-a) > 10 (1)

Входное сопротивление Rвх схемы с ОК очень велико (десятки - сотни кОм),

а выходное Rвых - мало (десятки - сотни Ом)

Коэффициент усиления по напряжению Ки < 1 (0,9 - 0,95);

Коэффициент усиления по мощности КРпорядка 10-100.

Схема применяется в основном для согласования сопротивлений между отдель­ными каскадами усилителя или между выхо­дом усилителя и низкоомной нагрузкой.

Схема с ОК не изменяет полярности выход­ного сигнала.

Схема с ОЭ

Наиболее распространенная схема включения БТ (рис.3).

Входной сигнал прикладывается к выводам эмиттера и базы, а источник пита­ния коллектора, и последовательно соединенное с ним RH, включены между выводами эмиттера и коллектора.

Таким образом, эмиттер является общим электродом для входной и выходной цепей.

Схемы включения транзистора - student2.ru

Рис.3 Схема с ОЭ

Особенностью схемы с ОЭ является то, что вход­ным током является IБ. Поэтому входное сопро­тивление каскада с ОЭ R6X значительно выше, чем входное сопротивление каскада с ОБ, и составляет сотни Ом.

Выходное сопротивление RВЫХ в схеме с ОЭ также доста­точно велико - десятки кОм.

Важнейшим достоинством схемы с ОЭ является большое усиление по току (10-100):

КI = DIк/DIб (2)

Обычно КI обозначают буквой b(в системе h- параметров - h21Э).

b=DIк/DIБ=DIк/(DIЭ-DIк)=1/(DIЭ/DIК)-1 (3)

помня, что a =DIК/DIЭ

b =a/1-a (4)

Коэффициент усиления по напряжению для схемы с ОЭ имеет приблизительно такую же величину, как и в схеме ОБ

DUвых= DIK Rн

KU= DIK Rн/ DUВХ (5)

Чем больше коэффициент a, тем ближе по своей величине 1К к Iэ и выше усиление по напряжению. Коэффициент усиления по мощности для схемы с ОЭ равен:

KP = KI KU = b KU (6)

оказывается значительно выше, чем для схемы с ОБ и может достигать величи­ны нескольких тысяч (до 10000).

Выходной сигнал схемы с ОЭ имеет противоположную полярность по отноше­нию к входному.

Наши рекомендации