Усилительный каскад по схеме с общим эмиттером (ОЭ)
На рисунке приведена простейшая схема усилительного каскада с общим эмиттером. Так как применяется n‑p‑n транзистор, для питания базовой и коллекторной цепей используется источник положительной полярности +Uпит.
Усилительный каскад с общим эмиттером работает следующим образом: В статическом состоянии точка покоя с координатами Iк.о и Uкэ.о находится на статической линии нагрузки
Установка рабочей точки означает задание ее положения на входной и выходной характеристиках. Из рисунка 1 видно, что задание сопротивления коллекторной нагрузки Rк фиксирует положение рабочей точки в пределах нагрузочной прямой. Задание тока базы (в данном случае Iб3) фиксирует положение рабочей точки уже на одной точке нагрузочной прямой (точка "О" на рис. 1).
| Uкэ, В |
| Eк |
| Iк0 |
| Uкэ0 |
| Iк, мА |
| Iб = 0,02 мА |
| 3 |
| 0 |
| 2 |
| 4 |
| 6 |
| 8 |
| 10 |
| O |
| 2 |
| 1 |
Рабочая точка находится на пересечении статической линии нагрузки с одной из выходных характеристик транзистора, которая соответствует току базы Iб.о в статическом состоянии.
Точка покоя на входной характеристике имеет координаты Iб.о и Uбэ.о
| О |
| Uбэ |
| Iб |
| Iб.о |
| Uбэ.о |
Расчет статического режима работы б иполярного транзистора по постоянному току
| +Eк |
| Uкэ |
| Rк |
| Rб |
| Iб |
| Iэ |
| +Eб |
| Uбэ |
|
|
|
Нестабильность статического режима (точки покоя) обусловленная разбросом значений коэффициента β (h21э).
В простейшей схеме статический режим задается током базы:
Производная тока эмиттера по коэффициенту β равна
С учетом равенства
относительная нестабильность тока эмиттера равна
,
т. е. на сколько процентов изменяется коэффициент β, на столько же изменятся и токи покоя коллектора и эмиттера. Это худший вариант статического режима.
Расчет статического режима работы биполярного транзистора по постоянному току
Расчет статического режима состоит в определении постоянных токов и напряжений на выводах транзисторов
Способ фиксированного тока базы
| +Eк |
| Uкэ |
| Rк |
| Rб |
| Iб |
| Iэ |
| +Eб |
| Uбэ |
Нестабильность статического режима (точки покоя) обусловленная разбросом значений коэффициента β (h21э).
В простейшей схеме статический режим задается током базы:
Производная тока эмиттера по коэффициенту β равна
С учетом равенства
относительная нестабильность тока эмиттера равна
,
т. е. на сколько процентов изменяется коэффициент β, на столько же изменятся и токи покоя коллектора и эмиттера. Это худший вариант статического режима.
|
|
|
| +Eк |
| Uкэ |
| Rк |
| Rб |
| Iб |
| Iэ |
| +Eб |
| Uбэ |
| Rэ |
Для термостабилизации рабочей точки применяют отрицательную обратную связь по току или по напряжению. В схеме на рисунке элементом ООС является резистор в цепи эмиттера.
Из уравнения для контура
находим выражение для тока эмиттера:
Производная тока эмиттера по коэффициенту β равна
Отсюда получаем относительную нестабильность тока эмиттера 
Видно, что она уменьшилась в 
раз.
Если сопротивление Rк не задано, его можно принять равным 3· Rн. Точка покоя О с координатами 
может находиться только на статической линии нагрузки
Условия, благоприятные для усиления симметричных сигналов (типа синусоиды) обеспечиваются при
Точку покоя О устанавливают соответствующим током базы. Из уравнения выходной характеристики транзистора
можно вычислить ток базы:
.
Для того чтобы не устанавливать в усилителе дополнительный источник Еб, используют схему с резисторным делителем. Эквивалентная схема базовой цепи содержит базовый резистор Rб = R1||R2 и источник напряжения Еб = UпитR2/(R1 + R2).
| RК |
| RН |
| СН |
| СЭ |
| RЭ1 |
| EГ |
| RГ |
| С1 |
| С2 |
| +UПИТ |
| RЭ2 |
| R1 |
| R2 |
| VT1 |
| UВХ |
| UВЫХ |
|
|
|
Элементы, обеспечивающие точку покоя, рассчитывают в таком порядке.
Вычисляют сопротивление в цепи эмиттера
.
Исходя из требуемой стабильности тока покоя
,
определяют сопротивление Rб
Решают систему уравнений
и находят сопротивления базового делителя:
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 21; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!