Схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером

Схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером показана на рис. 6.5.

Схема биполярного транзистора с ОЭ наиболее распространена, так как даёт наибольшее усиление по мощности.

Коэффициент усиления по току такого каскада представляет собой отношение амплитуд выходного и входного переменных токов, т.е. переменных составляющих токов коллектора и базы.

= = (6.12)

Так как ток коллектора в десятки раз больше тока базы, то составляет десятки единиц. Усилительные свойства биполярного транзис-тора при включении по схеме с ОЭ характеризует один из главных его параметров – статический коэффициент усиления по току (или коэффи-циент передачи тока) для схемы с ОЭ, который обозначается β. Поскольку он должен характеризовать только сам биполярный тран-зистор, то его определяют в режиме без нагрузки ( = 0), т.е. при постоянном напряжении участка коллектор – эмиттер.

Рис. 6.5. Схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером.

β = │ = const (6.13)

β равен десяткам и даже сотням, а реальный всегда меньше, чем β, так как при включении ток коллектора уменьшается.

Коэффициент усиления каскада по напряжению равен отношению амплитудных (или действующих) значений выходного и входного переменных напряжений. Входным является переменное напряжение база-эмиттер , а выходным – переменное напряжение на сопротивлении нагрузки или, что всё равно, напряжение между коллек-тором и эмиттером - .

= = = (6.14)

Напряжение база – эмиттер не превышает десятых долей вольта, а выходное напряжение при достаточном сопротивлении нагрузки и напряжении источника , достигает единиц – десятков вольт. имеет значение от десятков до сотен.

Отсюда следует, что коэффициент усиления по мощности получается равным сотням – тысячам и даже десяткам тысяч. Этот коэффициент представляет собой отношение выходной мощности к входной.

= 0,5 = 0,5 (6.15)

= 0,5 = 0,5 (6.16)

= = = (6.17)

Важная величина, характеризующая биполярный транзистор – это его входное сопротивление (), которое определяется по закону Ома и составляет сотни Ом – единицы кОм.

= = (6.18)

Достоинство схемы с ОЭ – удобство питания её от одного источника, так как на коллектор и базу подаётся напряжение питания одного знака.

Недостатки схемы питания с ОЭ – худшие по сравнению с другими схемами частотные и температурные свойства. С увеличением частоты усиление в схеме с ОЭ уменьшается в значительно большей степени, нежели в схеме с общей базой (ОБ). Режим работы сильно зависит от температуры.

На рис. 6.6 показан график зависимости коэффициента усиления по току (β) от частоты.

Рис. 6.6. График зависимости β от частоты.

2. Схема включения биполярного транзистора с общей базой.

Эта схема даёт значительно меньшее усиление по мощности и имеет ещё меньшее входное сопротивление (чем схема с ОЭ) и всё же её иногда применяют, так как по своим частотным и температурным свой-ствам она значительно лучше схемы с ОЭ.

Схема включения биполярного транзистора с общей базой показана на рис. 6.6.

Рис. 6.6. Схема включения биполярного транзистора с общей базой.

Коэффициент усиления по току каскада с ОБ всегда несколько меньше единицы, так как всегда лишь немного меньше .

= 1 (6.19)

Статический коэффициент усиления по току (коэффициент передачи тока) для схемы с ОБ обозначается α. Он определяется для режима без нагрузки ( = 0), т.е. при постоянстве напряжения .

α = │ = const (6.20)

α всегда меньше 1, и чем ближе он к 1, тем лучше транзистор. для схемы с ОБ всегда немного меньше α, так как при включении сопротивления нагрузки коллекторный ток уменьшается.

схемы с ОБ определяется по формуле:

= (6.21)

получается таким же, как в схеме с ОЭ, т.е. равен десяткам – сотням.

схемы с ОБ определяется по формуле:

= (6.22)

Так как 1, то = , т.е. составляет десятки – сотни.

Входное сопротивление для схемы с ОБ определяется формулой:

= = (6.23)

Входное сопротивление схемы с ОБ получается в десятки раз меньше, чем в схеме с ОЭ и составляет единицы – десятки Ом. Малое входное сопротивление является недостатком схемы с ОБ.

Каскад усиления, собранный по схеме с ОБ, вносит при усилении меньшие искажения, чем, собранный по схеме с ОЭ.

3. Схема включения биполярного транзистора с общим коллектором.

Схема включения биполярного транзистора с общим коллектором показана на рис. 6.7.

Рис. 6.7. Схема включения биполярного транзистора с общим коллектором.

Входное напряжение равно сумме переменных напряжений база-эмиттер и выходного напряжения.

= + (6.24)

в схеме с ОК почти такой же, как и в схеме с ОЭ, т.е. равен нескольким десяткам, а есть для схемы с ОЭ.

= = = + 1 (6.25)

Однако, близок к 1, причём всегда меньше её.

= = (6.26)

не более десятых долей вольта, а при этом составляет единицы вольт, т.е. . Следовательно, 1. Надо отметить, что переменное напряжение, поданное на вход транзистора, усиливается в десятки раз, так же как и в схеме с ОЭ, но весь каскад не даёт усиления.

Коэффициент , т.е. равен нескольким десяткам.

повторяет входное напряжение и именно поэтому данный каскад называют эмиттерным повторителем.

каскада с ОК составляет десятки кОм, что является достоинством схемы.

= = (6.27)

- это входное сопротивление самого транзистора для схемы с ОЭ, которое достигает единиц кОм. А так как в десятки раз больше , то и в десятки раз превышает схемы с ОЭ. по схеме с ОК, наоборот, получается небольшим, обычно единицы кОм – сотни Ом.