Навигация
Підсилення за допомогою транзистора
26288
знаков
0
таблиц
6
изображений
3. Підсилення за допомогою транзистора
Розглянемо схему підсилювального каскаду з транзистором n–p–n типу (мал. 7). Ця схема називається схемою із загальним емітером (ОЕ), оскільки емітер є загальною точкою для входу і виходу схеми.
Мал. 7. Схема включення транзистора з ОЕ
Вхідна напруга, яку необхідно підсилити, подається від джерела коливань ІК на ділянку база – емітер. На базу поданий також позитивний зсув від джерела E1, яке є прямою напругою для емітерного переходу. Ланцюг колектора (вихідний ланцюг) живиться від джерела E2. Для здобуття підсиленної вихідної напруги в цей ланцюг включено навантаження Rн.
C1 – конденсатор великої ємкості необхідний для того, щоб не відбувалася втрата частини вхідної змінної напруги на внутрішньому опорі джерела E1. C2 – необхідний для того, щоб не було втрати частини вихідної посиленої напруги на внутрішньому опорі джерела E2.
Розглянемо еквівалентну схему колекторного ланцюга (мал. 8).
Мал. 8. Еквівалентна схема колекторного ланцюга при включенні транзистора з ОЕ
Робота підсилювального каскаду з транзистором відбувається таким чином. Напруга джерела E2 ділиться між опором навантаження і внутрішнім опором транзистора r0, яке він надає постійному струму колектора. Цей опір приблизно дорівнює опору колекторного переходу rк0 для постійного струму. Насправді до опору rк0 ще додаються невеликі опори емітерного переходу, а також n– і p–областей, але ці опори можна не брати до уваги.
Якщо у вхідний ланцюг включається джерело коливань, то при зміні його напруги змінюється струм емітера, а отже, опір колекторного переходу rк0 . Тоді напруга джерела E2 перерозподілятиметься між Rн і rк0. При цьому змінна напруга на peзиcтopі навантаження Rн може бути отримане в десятки разів більшим, ніж вхідна змінна напруга. Зміни струму колектора майже дорівнюють змінам струму емітера і у багато разів більше змін струму бази. Тому в даній схемі виходить значне посилення струму і дуже велике посилення потужності.
Для більшої наочності розглянемо роботу підсилювального каскаду з транзистором на числовому прикладі. Хай живляча напруга E1 = 0,2 В і E2 = 12 В, опір резистора навантаження Rн = 4 кОм і опір транзистора r0 за відсутності коливань на вході також рівне 4 кОм, тобто повний опір колекторному ланцюгу рівний 8 кОм. Тоді струм колектора, який можна приблизно вважати рівним струму емітера, складає
Напруга E2 розділиться навпіл, напруга на Rн і на r0 буде по 6 В.
Хай від джерела коливань на вхід поступає змінна напруга з амплітудою 0,1 В. Максимальна напруга на ділянці база – емітер при позитивній півхвилі стає рівним 0,3 В. Передбачимо, що під впливом цієї напруги струм емітера зростає до 2,5 мА. Таким же практично стане і струм колектора. Він створить на резисторі навантаження падіння напруги 2,5 •4=10 В, а падіння напруги на опорі r0 транзистора зменшиться до 12 –10 = 2 В. Отже, цей опір зменшиться до 2:2,5 = 0,8 кОм.
Через півперіода, коли джерело коливань дасть напругу, рівну, – 0,1 В, станеться зворотне явище. Мінімальна напруга база – емітер стане 0,2 –0,1=0,1 В. Струми емітера і колектора зменшаться до 0,5 мА. На резисторі Rн падіння напруги зменшиться до 0,5 •4=2 В, а на опорі r0 воно зросте до 10 В. Отже, цей опір збільшиться до 10:0,5=20 кОм.
Таким чином, подача на вхід транзистора змінної напруги з амплітудою 0,1 В викликає зміну опору від 0,8 до 20 кОм. При цьому напруги на резисторі навантаження і на транзисторі змінюються на 4 В в ту і іншу сторону (від 10 до 2 В). Отже, вихідна напруга має амплітуду коливань 4 В, тобто воно в 40 разів більше вхідної напруги. Цей числовий приклад є наближеним, оскільки насправді залежність між струмом колектора і вхідною напругою нелінійна.
Наступні рівняння:
вхідна напруга 
;
напруга на ділянці база – емітер
де 
;
струм колектора 
напруга на навантаженні
де 
і 
напруга на виході
де 
Похожие работы
... транзистора за рахунок зменшення топологічних розмірів емітерний областей транзистора і отримання високого відсотка виходу придатних. Для досягнення зазначеного технічного результату в способі виготовлення біполярного транзистора, що включає формування в кремнієвої підкладці першого типу провідності прихованих шарів другого типу провідності, осадження епітаксиальні шару другого типу провідності, ...
... Затвор Сток Область, обеднённая носителями Канал зарядов Канал а б Рис. 2. Зависимость профиля проходного сечения полевого транзистора с p – n переходом от напряжения смещения между затвором и истоком (а) и истоком и стоком (б)Напряжения смещения перехода приводит к ...
... тиристорами или симисторами, обеспечивая при этом гальваническую развязку цепей управления. Малое потребление цепи управления позволяет включать СИТАК к выходу микропроцессоров и микро-ЭВМ. Биполярные транзисторы с изолированным затвором (БТИЗ) выполнены как сочетание входного униполярного (полевого) транзистора с изолированным затвором (ПТИЗ) и выходного биполярного п-р-и-транзистора (БТ). ...
... -транзисторами. Зокрема вжливою перевагою польових транзисторів з керуючим р-n-переходом є малий рівень власних шумів і висока стабільність параметрів в часі. Причиною цих переваг є те, що канал в польових транзисторах з керуючим р-n-переходом відокремлений від поверхні р-n- переходом. На межі каналу й ОПЗ відсутні поверхневі дефекти, які зумовлюють як нестабільність параметрів, так і додаткові ...
0 комментариев