Схема усилителя по схеме с общей базой.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

Резистор R_К являться нагрузкой транзистора и определяет его усилительные свойства,. Если R_К=0 то эффект усиления напряжения не происходит, т.к. U_КБ=E_К=const. С увеличением R_К растет коэффициент усиления схемы по напряжению, однако существует ограничение на R_К сверху.

Для данной схемы ориентировочные значения коэффициентов усиления можно определить следующим образом:

Поскольку для ОБ , , а (т.к. входной переход транзистора включен в проводящем направлении) то получим, k_U>>1

Коэффициент усиления по току k_I меньше 1.

, k_I»(0.5¸0.95).

Следовательно, схема с ОБ усиливает напряжение, мощность, но не усиливает ток.

Для оценки работы транзистора и его усилительных свойств в различных схемах включения рассматривают приращения входных и вызванные ими приращения выходных величин. Рассматривая транзистор как усилитель, принято характеризовать его свойства коэффициентами усиления и значением входного сопротивления. Различают три вида коэффициентов усиления:

• коэффициент усиления по току КI = ΔIвых /ΔIвх;

• коэффициент усиления по напряжению КU = ΔUвых/ΔUвх;

• коэффициент усиления по мощности КР = КI • КU.

Величина входного сопротивления определяется как

отношение изменения входного напряжения к изменению входного тока: Rвх = ΔUвх/ΔIвх. Входное сопротивление любого усилителя приводит к искажению входного сигнала. Любой реальный источник сигнала обладает некоторым внутренним сопротивлением, и при подключении его к усилителю образуется делитель напряжения, состоящий из внутреннего сопротивления источника и входного сопротивления усилителя. Поэтому чем выше входное сопротивление усилителя, тем большая часть сигнала будет выделяться на этом сопротивлении и усиливаться и тем меньшая его часть будет падать на внутреннем сопротивлении самого источника.

Так как коэффициент передачи тока эмиттера определяется как α = Iк / Iэ, то с учетом того, что для схемы с ОБ ток эмиттера является входным током, а ток коллектора – выходньм, коэффициент усиления по току будет равен:

(Индекс "Б" в обозначении КIБ показывает, что коэффициент характеризует работу схемы с ОБ.)

Так как входным напряжением является прямое для эмиттерного перехода напряжение UЭБ, а входным током – ток эмиттера, то входное сопротивление определится как

и составляет обычно единицы–десятки ом. Очевидно, что чем мощнее транзистор, тем больше будет ток эмиттера и тем меньше его входное сопротивление.

Коэффициент усиления по напряжению в схеме с ОБ равен:

т.е. определяется соотношением сопротивления нагрузки и входного сопротивления. Если Rn – килоомы, коэффициент КUБ может достигать 1000.

Коэффициент усиления по мощности определяется как произведение коэффициентов усиления по току и напряжению:

Таким образом, КРБ тоже определяется соотношением сопротивлений.

Расчет схемы по постоянному току.

Режим работы схемы по постоянному току определяется элементами: R_К, R_Э, E_К, E_Э и характеристиками транзистора VT. Запишем уравнения Кирхгофа для выходной цепи:

Уравнение (1) представляет собой уравнение прямой, которую называют нагрузочной прямой, а уравнение (2) представляет семейство выходных характеристик транзистора, включенного по схеме с общей базой. На основании определенных критериев может быть выбран тип транзистора, при этом по справочнику определим его входные и выходные характеристики.

Для построения нагрузочной линии (1) рекомендуют использовать 2 режима:

а) режим холостого хода: I_К=0 тогда из (1) получим U_КБ=E_К точка 1

б) режим короткого замыкания: U_КБ=0, следовательно точка 2

Через полученные две точки проведем нагрузочную прямую, и выберем на ней точку покоя, например точку О. Для возможности более полного использования характеристик транзистора точку "О" рекомендуют выбирать в центральной области, н линейном участке, выходных характеристик. Эта точка характеризуется 3^Якоординатами I_Кп,U_КБп,I_Эп.

Выходные характеристики транзистора с ОБ.

Для обеспечения работы усилителя в точке покоя "О" нужно обеспечить (входной ток) I_Эп.

Аналогично выходной цепи опишем входную цепь системой уравнений:

Уравнение 1' нагрузочной прямой по входу, а уравнение 2' – входными характеристиками транзистора. Для построения нагрузочной линии используем режимы холостого хода и короткого замыкания:

а) режим ХХ: I_Э=0 Þ U_ЭБ=E_Э;

б) режим КЗ: Þ U_ЭБ=0.

Положение рабочей точки на нагрузочной прямой можно определить по току I_Эп или по напряжению U_КБп. Координаты рабочей точки определяют напряжение между базой и эмиттером по постоянному току _Эбп.

входные характеристики транзистора с ОБ

Расчет усилителя по переменному току.

Принципиальная схема усилителя с ОБ.

входное воздействие представлено источником синусоидального тока:

Осциллограммы, иллюстрирующие работу усилителя, будет иметь вид представленный на Рис. На рисунке показаны характерные точки для I_К, U_КБ при значениях аргумента входного тока i(wt), а также для произвольного значения аргумента wt₁ входного воздействия i(wt).

Для приращения входного тока относительно координаты точки покоя "О" на 25¸30%, можно считать, что усилитель работает в линейной области характеристик, что обеспечивает синусоидальные значения выходного тока (I_K) и напряжения (U_КБ), при синусоидальном входном воздействии.

Из рисунка следует, что фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями равен нулю (j_u=0), а фазовый сдвиг между токами I_K и I_Э равен 180° (j_i=180°). Это объясняется тем, что U_КБ и I_K отрицательны, т.к. они реально расположены в третьем квадранте.

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 683; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!