Краткие теоретические сведения. Исследуемый усилительный каскад выполнен на базе биполярного транзистора по схеме каскада с общим эмиттером

Исследуемый усилительный каскад выполнен на базе биполярного транзистора по схеме каскада с общим эмиттером. В этой схеме эмиттер является общим электродом для входной и выходной цепей (рис.14.1)

Рисунок 14.1 –Электрическая схема однокаскадного усилителя

Процесс усиления усилителем заключается в преобразовании им энергии источника питания в энергию выходного сигнала по закону входного сигнала.

Потоком энергии источника питания управляют с помощью полупроводникового трехэлектродного прибора - биполярного транзистора (рис.14.1). Выходной сигнал изменяется по закону входного сигнала и является его функцией.

У биполярных транзисторов центральный слой называют базой, наружный слой, являющийся источником носителей зарядов (электронов или дырок), называют эмиттером. Наружный слой, принимающий заряды, поступающие от эмиттера, называют коллектором.

Электрическая схема однокаскадного усилителя с ОЭ (рис.14.1) содержит:

VT1 – транзистор типа p-n-р, С и Сс– разделительные конденсаторы, и – делитель напряжения, , Сэ– звено автоматического смещения длятемпературной стабилизации усилителя, – коллекторный резистор.

КонденсаторСне пропускает постоянную составляющую источника -Ек через источник входного сигнала Uвх. Конденсатор Сс (связи) не пропускает постоянную составляющую на вход следующего каскада усилителя.

Делитель напряжения , предназначен для выбора рабочей точки транзистора в режиме покоя.

На рис. 14.2(а, б, в) представлены входные и выходные характеристики усилительного каскада на биполярном транзисторе, его переходные характеристики, временные зависимости токов базы, коллектора и эмиттера

Из рис.14.2 б видно, что переходная характеристика имеет практически линейный участок ав при изменении тока базы от нуля до некоторого значения, зависящего от типа транзистора и величины сопротивления коллекторного резистора Rк, которое выбирают так, чтобы обеспечить достаточно протяженный линейный участок АВ переходной характеристики. При выполнении этих условий транзистор работает в области допустимых значений напряжения, тока и мощности без искажения выходных сигналов.

Положение рабочей точки транзистора в режиме покоя определяет класс работы усилителя.

Для выведения точки А на середину линейного участка (рис 14.2) параметры усилительного каскада подбирают так, чтобы режиму покоя (отсутствие входного сигнала) соответствовали определенные значения.

Одним из основных параметров усилителя является его коэффициент усиления по напряжению, равный отношению амплитудных значений выходного и входного напряжений.