Усилитель с общим эмиттером

Усилители переменного тока на биполярных транзисторах

Схема усилителя с общим эмиттером (ОЭ) показана на рис. 15.1. В схеме с ОЭ входной сигнал подается на базу, а выходной снимается с коллектора. В исходном состоянии коллекторный переход закрыт, а эмиттерный – открыт, поэтому транзистор находится в активном режиме. Чтобы открыть эмиттерный переход в базу n-p-n-транзистора подается положительное напряжение от источника питания через резистивный делитель , . В результате через транзистор от источника через резистор , от коллектора к эмиттеру, через сопротивление протекает постоянный ток .

Рис. 15.1 Усилитель с ОЭ

Если на входе под действием положительного сигнала от источника переменной ЭДС E входное напряжение начинает нарастать, то потенциал базы повышается, поэтому эмиттерный переход открывается сильнее, ток базы увеличивается, следовательно, ток коллектора возрастает. В результате выходное напряжение

, (15.1)

уменьшается.

При увеличении тока коллектора напряжение на коллекторе, равное выходному, уменьшается. Следовательно, при дальнейшем увеличении напряжения на входе напряжение на базе может превысить напряжение на коллекторе, коллекторный переход откроется и транзистор перейдет в режим насыщения.

Если входное напряжение уменьшается, то потенциал базы также уменьшается. В результате эмиттерный переход закрывается сильнее, поэтому ток коллектора уменьшается и выходное напряжение возрастает.

Указанные изменения напряжений усилителя характерны для переменного входного напряжения. Переменный ток коллектора, вызванный этим напряжением, протекает через блокирующую емкость . Если же возникает постоянное смещение тока коллектора, например из-за нагрева транзистора, то эти смещения компенсируются за счет обратной связи, образованной сопротивлением .

Связь постоянного тока базы и тока коллектора определяется двумя уравнениями

, (15.2)

. (15.3)

Пусть ток коллектора увеличился. Из выражения (15.2) видно, что ток базы уменьшиться, а из выражения (15.3) видно, что это приведет к уменьшению тока коллектора. Аналогично, если постоянный ток коллектора уменьшиться, то ток базы возрастет, и ток коллектора увеличится. Таким образом, усилитель сохраняет стабильной рабочую точку по постоянному току. Из (15.2) видно, что чем больше сопротивление , тем чувствительнее усилитель к изменениям постоянного тока.

Разделительная емкость не пропускает постоянный ток. Сопротивление коллектора определяет значение выходного напряжения в рабочей точке и чувствительность усилителя к изменениям переменного входного тока. Таким образом, сопротивление коллектора задает коэффициент усиления, равный

, (15.4)

где – коэффициент передачи эмиттерного тока в коллектор; .