Исследования усилителя по схеме с общей базой на биполярном транзисторе n-p-n (КТ373А)

Рисунок 5.3.1 ─ Схема усилительного каскада с общей базой на биполярном транзисторе

В схеме с общей базой транзистор работает в активном режиме. Электроны инжектируются через прямо-смещённый переход эмиттер-база и переносятся к коллектору. В силу прямого смещения эмиттерного перехода входной ток структуры сравнительно высок. Выходным током схемы является ток коллектора [7].

(5.22)

Поскольку коэффициент α близок в единице, ток в схеме с общей базой не усиливается. Выходной ток примерно равен входному. Схема с общей базой может являться усилителем напряжения, т.к. входное сопротивление схемы сравнительно низкое. Следовательно, напряжение на входе также сравнительно невелико. Напряжение на выходе зависит от сопротивления нагрузки. Выбор сравнительно высокого сопротивления нагрузки позволяет получить достаточно высокий коэффициент усиления. Следовательно, транзистор в схеме с общей базой усиливает напряжение и мощность. Усилительный каскад с общей базой (ОБ) - одна из трёх типовых схем построения электронных усилителей на основе биполярного транзистора. Характеризуется отсутствием усиления по току (коэффициент передачи близок к единице, но меньше единицы), высоким коэффициентом усиления по напряжению и умеренным (по сравнению со схемой с общим эмиттером) коэффициентом усиления по мощности. Входной сигнал подаётся на эмиттер, а выходной снимается с коллектора. При этом входное сопротивление очень мало, а выходное - велико. Фазы входного и выходного сигнала совпадают [7].

Особенностью схемы с общей базой является минимальная среди трёх типовых схем усилителей "паразитная" обратная связь с выхода на вход через конструктивные элементы транзистора. Поэтому схема с общей базой наиболее часто используется для построения высокочастотных усилителей, особенно вблизи верхней границы рабочего диапазона частот транзистора.

1 Выбор транзистора исходя из заданных значений.

Из справочника выбираем транзистор КТ373А (аналог 2N3693) у которого:

- максимально допустимое напряжение U _{кэ макс}= 30В;

- максимально допустимый коллекторный ток I _{к макс}= 50мА;

- максимально допустимая мощность рассеяния P_{к макс}= 150 мВт

- коэффициент усиления по току h₂₁э = 50…300 ≈ 125.

- коэффициент усиления по току h₂₁б =1.

2 Для определение рабочей точки транзистора на ВАХ, примем что , тогда при ,