Навигация
Схемы включения транзисторов (ОБ, ОК, ОЭ)
23951
знак
0
таблиц
2
изображения
3.1. Схемы включения транзисторов (ОБ, ОК, ОЭ)
Применяют три основные схемы включения транзисторов в усилительные или иные каскады. В этих схемах один из электродов транзистора является общей точкой входа и выхода каскада. Во избежание ошибок при этом надо помнить, что под входом (выходом) понимают точки, между которыми действует входное (выходное) переменное напряжение. Не следует рассматривать вход и выход по постоянному напряжению.
Основные схемы включения транзисторов называются соответственно схемами с общим эмиттером (ОЭ), общей базой (ОБ) и общим коллектором (ОК). Принцип усиления колебаний во всех этих каскадах одинаков, но свойства схем различны.
3.2. Схема с общим эмиттером (ОЭ)
Эта схема изображена на рис. 5.7 и является наиболее распространенной, т.к. она дает наибольшее усиление по мощности.
Коэффициент усиления по току ki – это отношение амплитуд (или действующих значений) выходного и входного переменного тока, т. е. переменных составляющих токов коллектора и базы:
.
Усилительные свойства транзистора при включении его по схеме ОЭ характеризует один из главных его параметров – статический коэффициент усиления по току (или коэффициент передачи тока) для схемы ОЭ, обозначаемый b. Поскольку он должен характеризовать только сам транзистор, то его определяют в режиме без нагрузки (Rн=0), т. е. при постоянном напряжении участка коллектор-эмиттер:
, при uк-э=const.
Коэффициент усиления каскада по напряжению равен отношению амплитудных или действующих значений выходного и входного переменного напряжения. Входным является переменное напряжение база - эмиттер Uб-э, а выходным - переменное напряжение на резисторе нагрузки UR, что соответствует напряжению между коллектором и эмиттером Uк-э:
Коэффициент усиления каскада по мощности kp представляет собой отношение выходной мощности к входной. Каждая из этих мощностей определяется половиной произведения амплитуд соответствующих токов и напряжений:
поэтому 
Важной величиной для транзистора является его входное сопротивление, которое определяется по закону Ома. Для схемы ОЭ
Каскад по схеме ОЭ при усилении переворачивает фазу напряжения, т. е. между выходным и входным напряжением имеется фазовый сдвиг 180°.
Достоинство схемы ОЭ – удобство питания ее от одного источника, поскольку на коллектор и базу подаются питающие напряжения одного знака.
Недостатки данной схемы – худшие по сравнению со схемой ОБ частотные и температурные свойства. С повышением частоты усиление в схеме ОЭ снижается в значительно большей степени, нежели в схеме ОБ. Режим работы схемы ОЭ сильно зависит от температуры.
Схема с общей базой (ОБ)
Схема с ОБ показана на рис. 5.10. Эта схема дает значительно меньшее усиление no мощности и имеет еще меньшее входное сопротивление, чем схема ОЭ, все же ее иногда применяют, так как по своим частотным и температурным свойствам она значительно лучше схемы ОЭ.
Коэффициент усиления по току каскада ОБ всегда несколько меньше единицы:
.к. ток коллектора всегда лишь немного меньше тока эмиттера.
Статический коэффициент усиления по току (коэффициент передачи тока), для схемы ОБ обозначается a. Он определяется для режима без нагрузки (Rн=0), т. е. при постоянном напряжении коллектор-база:
, при uк-б=const.
Чем ближе a к 1, тем лучше транзистор. Коэффициент усиления по току ki, для каскада ОБ всегда немного меньше а, т.к. при включении Rн ток коллектора уменьшается.
Коэффициент усиления по напряжению определяется формулой:
Коэффициент усиления по мощности kp=ki · ku. Поскольку , 
то 
.
Входное сопротивление для схемы ОБ: 
Входное сопротивление получается в десятки раз меньшим, чем в схеме ОЭ, поскольку напряжение Umб-э равно напряжению Umэ-б, а ток Imэ в десятки раз больше тока Imб.
Для схемы ОБ фазовый сдвиг между выходным и входным напряжением отсутствует, т. е. фаза напряжения при усилении не переворачивается.
Достоинство данной схемы включения в том, что каскад по схеме ОБ вносит при усилении меньшие искажения, чем каскад по схеме ОЭ.
3.3. Схема с общим коллектором (ОК)
Схема с ОК показана на рис. 5.11. Особенность этой схемы в том, что входное напряжение полностью передается обратно на вход, т. е. очень сильна отрицательная обратная связь.
Входное напряжение равно сумме переменного напряжения база-эмиттер uб-э и выходного напряжения:
Коэффициент усиления по току каскада ОК определяется по формуле:
и имеет почти такое значение, как и в схеме ОЭ.
Отношение 
– есть коэффициент усиления по току для схемы ОЭ.
Коэффициент усиления по напряжению близок к единице, причем всегда меньше ее:
Коэффициент усиления по мощности 
.
Фазового сдвига между uвых и uв нет, поскольку выходное напряжение совпадает по фазе с входным и почти равно ему. Данная схема включения транзистора называется эмиттерным повторителем. Эмиттерным потому, что резистор нагрузки включен в провод эмиттера и выходное напряжение снимается с эмиттера (относительно корпуса).
Входное сопротивление каскада по схеме ОК определяется по формуле
Важным достоинством данной схемы включения является высокое входное сопротивление.
Похожие работы
... Образования Республики Молдова Технический Университет Молдовы Факультет Радиоэлектроники и Телекоммуникаций Кафедра Телекоммуникаций Курсовая работа по дисциплине Радиоэлектроника I Тема: Анализ и моделирование биполярных транзисторов. Выполнил: Студент группы TLC-034 Раецкий Николай Проверил: Зав.кафедрой Телекомуникаций ...
... к модификации межэлектродных ёмкостей, а также режим работы транзистора – режимы большого или малого тока коллектора (проявление эффекта Кирка). Необходимо и достаточно параметры математической модели биполярных транзисторов описываются 8-ю характеристиками: Зависимостью напряжения на переходе эмиттер-база Uбэ в режиме насыщения от тока коллектора (желательно иметь диапазон изменения тока ...
... коэффициентом усиления по напряжению: ,(4.40) Учитывая большое сопротивление дифференциального резистора обратносмещенного коллекторного перехода для входного сопротивления каскада имеем: . (4.41) Усилительные каскады переменного тока на полевых транзисторах Общие положения В построении и методах расчета усилителей на основе полевых транзисторов очень много общего с построением ...
... параметров модели транзистора, зависимости этих параметров от температуры и конструкции, рассмотрены методы экстракции параметров модели из экспериментальных характеристик. Анализ PSpice модели БТ показал, что наряду с достоинствами этой модели есть и существенные недостатки. В целом модель биполярного транзистора в PSpice может с высокой точностью и в широком диапазоне напряжений, токов и ...
0 комментариев