Студопедия


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

II.7. Свойства усилительных элементов при различных способах




включения.

Свойства усилительного элемента (электронной лампы и транзистора) сильно зависят от способа его включения в схему усилителя. В зависимости от того, какой из электродов УЭ присоединён к общему проводу, соединяющему источник сигнала с нагрузкой, различают три способа включения:

1. Для биполярных транзисторов:

- с общим эмиттером (рис.2.23а);

- с общим коллектором (рис.2.23б);

- с общей базой (рис.2.23в).

а) б)

в)

Рис.2.23. Способы включения транзистора:

а) с общим эмиттером; б) с общим коллектором; в) с общей базой.

2. Для полевых транзисторов:

- с общим истоком (рис.2.24а);

- с общим стоком (рис.2.24б);

- с общим затвором (рис.2.24в).

а)

б)

в)

Рис.2.24.Способы включения полевых транзисторов в усилительных

схемах (с каналом р-типа):

а) с общим истоком; б) с общим стоком; в) с общим затвором.

Усилитель на биполярном транзисторе с общим эмиттером (ОЭ).

Принципиальная схема усилителя с ОЭ изображена на рис.2.25.

Рис. 2.25. Усилитель на биполярном транзисторе с общим эмиттером.

При включении с ОЭ транзистор даёт усиление тока и напряжения сигнала, т.е. усиливает сигнал по мощности и меняет полярность усиливаемого сигнала. Усиление по мощности при включении с ОЭ максимально по сравнению с другими способами включения. Входное сопротивление у маломощных транзисторов при этом способе включения составляет сотни и тысячи Ом и заметно снижается при увеличении нагрузки выходной цепи. Выходное сопротивление довольно велико и лежит в пределах от десятков до сотен кОм для маломощных транзисторов. Коэффициент гармоник при включении с ОЭ максимален из всех способов включения и может достигать (5 ¸ 20)% при полном использовании характеристик транзистора.

Вследствие большого усиления мощности сигнала (до десятков тысяч раз) включение с ОЭ применяется почти во всех каскадах предварительного усиления.

Усилитель на биполярном транзисторе с общей базой (ОБ).

Принципиальная схема усилителя изображена на рис.2.26.

Рис. 2.26. Усилитель на биполярном транзисторе с общей базой.

Так как переменная составляющая тока коллектора меньше переменной составляющей тока эмиттера (на величину тока базы), при включении с ОБ транзистор не усиливает входной ток сигнала, а даёт лишь усиление напряжения сигнала. Входное сопротивление транзистора при таком включении минимально и практически активно в рабочей полосе частот транзистора. Частотные свойства транзистора с ОБ наилучшие из всех способов включения. При включении с ОБ транзистор не меняет полярность усиливаемых сигналов.

Нелинейные искажения, вносимые транзистором при включении с ОБ, невелики: коэффициент гармоник каскада даже при полном использовании характеристик транзистора обычно лежит в пределах (2 ¸ 6) % . Большим достоинством включения с ОБ является то, что при замене одного экземпляра транзистора на другой свойства усилительного каскада практически не изменяются. При таком включении транзисторы в плечах двухтактной схемы подбора не требуют, и в схему можно ставить любые исправные экземпляры транзисторов.




Вследствие указанных свойств включение с ОБ нередко применяется в каскадах мощного усиления (обычно в двухтактной схеме), когда коэффициент гармоник при включении с общим эмиттером оказывается чрезмерно велик, а также при невозможности или нежелательности подбора транзисторов в плечах схемы. В каскадах предварительного усиления включение с ОБ применяется редко, так как из-за низкого входного сопротивления оно обычно требует использования трансформаторной межкаскадной связи с предыдущим каскадом.

Усилитель на биполярном транзисторе с общим коллектором (ОК). Принципиальная схема усилителя с ОК изображена на рис.2.27.

Рис.2.27. Усилитель на биполярном транзисторе с общим коллектором.

При включении с ОК транзистор усиливает лишь ток сигнала, не давая усиления напряжения. Полярность выходного сигнала при этом включении не изменяется, поэтому такой усилитель называют эмиттерным повторителем. Транзистор, включённый с ОК, имеет высокое входное сопротивление, растущее почти пропорционально сопротивлению нагрузки цепи эмиттера переменному току, малую динамическую входную ёмкость, малую выходную ёмкость и малое выходное сопротивление. Коэффициент гармоник при таком включении невелик.



Вследствие отсутствия усиления напряжения включение транзистора с ОК чаще всего применяют в качестве входных каскадов многокаскадных усилителей для повышения входного сопротивления усилителя и уменьшения его входной ёмкости. Эмиттерный повторитель также применяют в качестве выходного каскада при работе усилителя на низкоомную нагрузку или при необходимости иметь низкое выходное сопротивление усилителя.

Усилитель на полевом транзисторе с общим истоком.

Принципиальная схема усилителя приведена на рис.2.28.

Рис. 2.28. Усилитель на полевом транзисторе с общим истоком.

Принцип построения схемы аналогичен схеме усилителя на биполярном транзисторе, включённом с ОЭ. Резистор RC является нагрузкой усилителя. В данной схеме RИ , RЗ и CИ образуют ц епочку автоматического смещения. На RИ происходит падение напряжения, обусловленное током стока, которое передаётся на затвор через резистор RЗ, и определяет положение рабочей точки, т.е. режим работы транзистора по постоянному току. В режиме переменного тока резистор RИ шунтирован ёмкостью СИ; при этом положение точки покоя, определённое в режиме постоянного тока, не нарушается. Величина ёмкости СИ выбирается такой, чтобы на самой низшей частоте спектра усиливаемого сигнала её сопротивление было значительно меньше величины RИ.

Усилитель на полевом транзисторе с общим стоком.

Принципиальная схема усилителя приведена на рис.2.29.

Рис. 2.29. Усилитель на полевом транзисторе с общим стоком

(истоковый повторитель).

Эта схема также аналогична схеме усилителя на биполярном транзисторе, включённом с ОК. В данном случае резистор R играет роль сопротивления нагрузки. Резистор RИ и конденсатор СИ выполняют роль цепочки автоматического смещения.

Усилитель на полевом транзисторе с общим затвором.

Усилитель на полевом транзисторе с общим затвором в схемотехнике используется редко, так как при таком способе включения теряется главное достоинство ПТ – высокое входное сопротивление, и поэтому рассматривать такие каскады мы не будем.

Комбинированные усилительные каскады, использующие сочетание

полевых транзисторов с биполярными.

Достоинства полевых транзисторов – высокое входное сопротивление, возможность получения нулевого температурного дрейфа, высокая радиационная стойкость, низкий уровень шумов и относительная простота технологии производства – обусловили широкое их применение в усилительной технике. Особо надо отметить, что БТ первыми двумя свойствами принципиально не обладают. Главный недостаток ПТ – невысокая крутизна стоковых характеристик. Поэтому в усилительной схемотехнике часто используется сочетание ПТ с БТ (комбинированные каскады). В них наилучшим образом реализуются достоинства обоих активных элементов: высокое входное сопротивление полевых и значительное усиление биполярных транзисторов. Чаще всего применяются следующие комбинации: ОИ – ОЭ; ОС – ОЭ; ОИ – ОБ; ОС – ОБ; ОИ – ОК; ОС – ОК.

Комбинированные схемы, в которых первым каскадом является ПТ с ОЗ, применяются весьма редко по указанной выше причине.

Контрольные вопросы:

1. Нарисуйте блок-схему усилителя и поясните назначение его блоков.

2. Объясните принцип усиления электрических сигналов.

3. По рис 2.4. произведите графический анализ работы усилителя и сделайте выводы.

4. С какой целью в цепь базы транзистора подаётся напряжение смещения? Какие способы подачи напряжения смещения вам известны?

5. Для чего производится стабилизация точки покоя транзисторного каскада? Нарисуйте схемы эмиттерной и коллекторной стабилизации тока покоя при включении транзистора с общим эмиттером.

6. Какие типы межкаскадной связи вам известны? Нарисуйте схемы каскадов с различными видами связей и проанализируйте их достоинства и недостатки.

7. Какими преимуществами обладают двухтактные каскады по сравнению с однотактными? Когда целесообразно применять двухтактные каскады?

8. Дайте определение инверсному каскаду. Когда целесообразно применение инверсных каскадов? Нарисуйте схему инверсного каскада и поясните назначение элементов схемы.

9. Какой режим работы усилительного элемента называют режимом А? Чем характерен этот режим и когда целесообразно его применение?

10. Какой режим работы усилительного элемента называют режимом Б? Чем характерен этот режим и когда целесообразно его применение?

11. Какой режим работы усилительного элемента называют режимом С?

Чем характерен этот режим и когда он применяется?

12. Дайте определение режиму работы D. Где применяется этот режим работы усилительного элемента?

13. Какие существуют способы включения усилительного элемента в схему? Нарисуйте схемы включения биполярного транзистора с общим эмиттером, общим коллектором и общей базой.

14. Нарисуйте схемы включения полевого транзистора с общим истоком, общим стоком и общим затвором.





Дата добавления: 2014-02-02; просмотров: 1689; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась - это был конец пары: "Что-то тут концом пахнет". 8280 - | 7911 - или читать все...

Читайте также:

  1. I. Кислотно-основные свойства органических соединений
  2. I. Кислотно-основные свойства органических соединений. Реакционная способность органических соединений
  3. I. Основная. Относительная электроотрицательность некоторых элементов
  4. I. Понятие величины. Свойства величин
  5. I. Проблема сознания в различных философских системах.. В политеизме древних греков время выступает как циклическое; история не имеет направленности
  6. II.5. Типы усилительных каскадов
  7. II.6. Режимы работы усилительных элементов
  8. III.3. Влияние обратной связи на свойства усилителя
  9. P-n переход и его свойства
  10. Агрегатные индексы. Общий индекс – показывает соотношение совокупности явлений, состоящей из разнородных, непосредственно несоизмеримых элементов
  11. Аккредитивная форма расчетов. В международной торговой практике расчеты между контрагентами осуществляются в самых различных формах – документарного аккредитива


 

3.229.122.166 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.004 сек.