2020-06-08
165
Схемы включения транзисторов в усилительных каскадах.
Любой усилительный каскад в общем виде может рассматриваться как четырехполюсник, основным элементом которого является транзистор. Один вывод транзистора является общим для входа и выхода. Это может быть вывод: для биполярного транзистора – коллектор, эмиттер, база; для полевого транзистора – исток, затвор, сток. В связи с этим, в усилительных каскадах встречаются следующие схемы включения.
Для биполярного транзистора:
1) схема с общим эмиттером (ОЭ) – входной сигнал подается между базой и эмиттером, а выходной снимается между коллектором и эмиттером;
2) схема с общей базой (ОБ) – входной сигнал подается между эмиттером и базой, а выходной снимается между коллектором и базой;
3) схема с общим коллектором (ОК) – входной сигнал подается между базой и коллектором, а выходной снимается между коллектором и эмиттером.
Для полевого транзистора:
1) схема с общим истоком (ОИ) – входной сигнал подается между затвором и истоком, а выходной снимается между стоком и истоком;
|
|
|
2) схема с общим затвором (ОЗ) – входной сигнал подается между истоком и затвором, а выходной снимается между стоком и затвором;
3) схема с общим стоком (ОС) – входной сигнал подается между затвором и стоком, а выходной снимается между истоком и стоком.
Сравнение свойств усилительных каскадов при разных включениях транзисторов проводят, сопоставляя их коэффициенты усиления тока, напряжения и мощности (
), входные (
) и выходные (
) сопротивления.
Наибольшее распространение среди каскадов на биполярном транзисторе получил каскад с общим эмиттером (ОЭ). Этот каскад имеет достаточно большие коэффициенты усиления (
и 
порядка сотен, 
порядка тысяч единиц), входное и выходное сопротивление средней величины по сравнению со схемами с ОБ и ОК (у маломощных каскадов с ОЭ составляет сотни Ом, а - десятки кОм). Простейшая схема каскада с ОЭ представлена на рис.1.
Рис. 1.
При отсутствии входного сигнала во всех цепях каскада проходят только постоянные токи 
, а на коллекторе и базе наблюдаются только постоянные напряжения 
. Их значения определяются типом используемого транзистора, напряжениями на базе и коллекторе и сопротивлением резистора 
.
Рис. 2.
Этот режим работы каскада называют статическим (режимом по постоянному току или режимом покоя).
Появление входного сигнала (переменного напряжения) меняет напряжение на эмиттерном переходе, вызывая изменения инжекции электронов из эмиттера в базу, что создает переменную составляющую тока базы, а это, в свою очередь, приводит к появлению переменных составляющих тока коллектора и выходного напряжения каскада. Возникающие колебания токов и напряжений происходят около тех постоянных значений, которые определяются статическим режимом каскада. Изменения коллекторного тока происходят в такт с изменениями базового тока, а в связи с тем, что в транзисторе ток коллектора в 
раз превышает ток базы, в рассматриваемом каскаде происходит усиление тока.
|
|
|
Если же сопротивление резистора достаточно велико, одновременно с усилением тока происходит и усиление напряжения: изменение выходного напряжения 
окажется больше изменения входного напряжения 
. При этом переменное выходное напряжение 
в усилительном каскаде с ОЭ оказывается противоположным по фазе входному напряжению.
