Питание цепей биполярного транзистора

Схемы включения биполярного

Транзистора

В зависимости от того, какой вывод транзистора является общим, различают три схемы включения: с общей базой ОБ, с общим эмиттером ОЭ и общим коллектором ОК. Эти схемы показаны на рис. 6. Полярность источников на схемах относится к полупроводниковому триоду типа р-n-p. Физические процессы, протекающие в указанных схемах, одинаковы, но усилительные свойства различны.

В рассмотренной выше схеме (см. рис.5), общим выводом является вывод базы, поэтому эта схема соответствует схеме с ОБ (рис.6а). Аналогичной схемой в ламповых усилителях является схема с общей сеткой. Эта аналогия базируется на том, что эмиттер выполняет в полупроводниковом триоде функции катода коллектор - функции анода, а база - роль сетки. Усилительный каскад, собранный по схеме с ОБ, как отмечалось, имеет малое входное и большое выходное сопротивление. Малое входное сопротивление каскада является существенным недостатком данной схемы, поэтому схема с ОБ применяется в усилителях низкой частоты редко.

В схеме с ОБ можно получить усиление по напряжению и мощности в десятки, сотни раз и больше в зависимости от сопротивления нагрузки. Усиление по току в схеме с ОБ не происходит.

В схеме с ОЭ (рис.6б) входной сигнал также подводится к выводам эмиттера и базы, а резистор R_к включается между выводами эмиттера и коллектора. Здесь общим выводом служит вывод эмиттера. Основной особенностью схемы с ОЭ является то, что входным током в ней является не ток эмиттера, а малый по величине ток базы. Поэтому входное сопротивление в данной схеме значительно больше, чем в предыдущей, и составляет сотни и тысячи Ом; выходное сопротивление - десятки кОм.

Коэффициент усиления по примерно такую же величину, как для схемы с ОБ.

Коэффициент усиления по току усилительного каскада с ОЭ всегда меньше коэффициент передачи по току β и приближается к нему при малых сопротивлениях нагрузки. Усилительный каскад с ОЭ обеспечивает усиление по току в несколько десятков раз.

Коэффициент усиления по мощности К_р=К₁К_U оказывается значительно выше, чем для схемы с ОБ и может достигать нескольких тысяч. Схема с ОЭ аналогична ламповому каскаду с общим катодом и является наиболее распространенной.

В схеме о ОК (рис.5, а) сигнал подается на участок база – коллектор, а выходное напряжение снимается с резистора R_к, включенного между эмиттером и коллектором. Общим выводом служит вывод коллектора. Входным током в этой схеме является ток базы, а выходным – ток эмиттера. В схеме о ОК К₁ немного больше, чем в схема с ОЭ. Входное сопротивление схемы о ОК велико – порядка десятков или сотен кОм, а выходное, наоборот, мало и составляет десятки или сотни Ом. Каскад с ОК усиления по напряжению не дает, а усиление по мощности – несколько меньше, чем в схеме с ОБ.

Схема с ОК применяется реже, чем предыдущая, и служит, в основном, для согласования сопротивлений между отдельными каскадами усилителей и в качестве входного каскада, когда требуется высокое входное сопротивление. Схема с ОК аналогична ламповому каскаду с общим анодом.

Конденсаторы С₁ и С₁ в схемах на рис.5 служат для отделения постоянной и переменной составляющих тока на входе и выходе.

Питание цепей биполярного транзистора

И стабилизация режима работы

Питание транзисторного усилителя, как правило, производится от одного источника постоянного тока.

Для установления нужного режима транзистора между его базой и эмиттером обычно прикладывают небольшое напряжение смещения (порядка десятых долей вольта).

Простейшим видом смещения является фиксированное смещение, которое осуществляется с помощью делителя напряжения R₁, R₁(рис. 7, а).

Фиксированное смещение пригодно лишь для каскадов, работающих при малых изменениях окружающей температуры, и должно быть подобрано для каждого устанавливаемого в каскад транзистора. При больших изменениях температуры или замене транзистора фиксированное смещение не обеспечивает необходимого постоянства работы. Поэтому применяются различные способы стабилизация режима при помощи смещения, автоматически изменяющегося при изменении температуры или замене транзистора.

Наиболее высокую стабильность режима дает эмиттерная стабилизация (рис.7, б). Здесь в цепь эмиттера введен стабилизирующий резистор R_э, падение напряжения на котором пропорциональное току эмиттера, уменьшает напряжение смещения, снимаемое с делителя R₁, R₂. Чтобы предотвратить уменьшение усиления каскада при введении резистора R_э, его шунтируют конденсатором С_э, через который проходит переменная составляющая эмиттерного тока.

При увеличении тока коллектора, вызванном повышением температуры, увеличивается падение напряжения на сопротивлений резистора R_э. Потенциал эмиттера становится более отрицательным, что влечет за собой уменьшение (по абсолютной величина) напряжения на базе U_бэ, и как результат – тока базы. Таким образом, из-за повышения температуры происходит увеличение тока коллектора, а из-за уменьшения тока базы - уменьшение тока коллектора, поэтому суммарное изменение тока коллектора незначительным.

Эмиттерная стабилизация в схеме с ОК осуществляется аналогично.

Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 68; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!