7. Схемы включения транзистора

Транзистор может быть включен в усилительный каскад тремя различ­ными способами: по схеме с общей базой (ОБ), сообщим эмиттером (ОЭ), и с общим коллектором (ОК).

Такая терминология указывает, какой из электродов транзистора является общим для его входной и выходной цепей. Различные схемы включения имеют различные свойства, но принцип усиления у них одинаков.

7.1 Схема с об

(рис.7.1)

Эта схема рассматривалась нами выше для поясне­ния принципа работы транзистора.

Входной сигнал прикладывается к выводам эмит­тера и базы, а источник питания U_K и нагрузка R_H включены между выводами коллектора и базы. Усилительный каскад, собранный по схеме с ОБ обладает малым входным сопротивлением (единицы Ом) и большим выходным сопротивлением (1-10 МОм).

Рис.7.1

При отсутствии переменного входного сигнала (U_ВХ =0) через транзистор текут токи покоя -Iоэ, Iок, т.к базо-эмиттерный переход открыт напряжением смещения Есм, на делителе напряжения Rб1 и Rб2 (статический режим работы)

При подаче на вход транзистора последовательно с напряжением Eсм переменного входного напряжения Uвx ток Iэ становится пульсирующим.

При этом будет изменяться количество электронов вводимых из эмиттера в базу (для транзистора n-p-n), а следовательно, и ток коллектора 1_К в цепи коллектора .

Этот ток, проходя по сопротив­лению нагрузки R_H, создает на нем пульсирующее напряжение, повторяющее по форме входной сигнал . Переменная составляющая пульсирующего на­пряжения U_H отделяется с помощью конденсатора С от постоянной состав­ляющей и подается на выход усилителя в виде переменного напряжения Uвых. В схеме с ОБ полярности входного и выходного сигналов совпадают.

7. 2 Схема с ок

(рис.7.2)

В схеме с ОК входным током является Iб, а вы­ходным током, протекающим по нагрузке - Iэ.

Рис.7.2

В отличие от схемы с ОБ схема с ОК усиливает сигнал по току.

Коэффициент усиления по току(в системе h-параметров - h_21K) для этой схемы равен:

К_I =Iэ/I_б =Iэ/(Iэ-Iк)=1/(1-Iк/Iэ)=1/(1-)>10 (10)

Входное сопротивление Rвх схемы с ОК очень велико

(десятки - сотни кОм), а выходное Rвых - мало (десятки - сотни Ом)

Коэффициент усиления по напряжению К_и < 1 (0,9 - 0,95);

Коэффициент усиления по мощности К_Р порядка 10.

Схема применяется в основном для согласования сопротивлений между отдель­ными каскадами усилителя или между выхо­дом усилителя и низкоомной нагрузкой.

Схема с ОК не изменяет полярности выход­ного сигнала.

7.3. Схема с оэ

(рис.7.3)

Наиболее распространенная схема включения БТ.

Входной сигнал прикладывается к выводам эмиттера и базы, а источник пита­ния коллектора, и последовательно соединенное с ним R_H, включены между выводами эмиттера и коллектора.

Таким образом, эмиттер является общим электродом для входной и выходной цепей.

Рис.7.3

Особенностью схемы с ОЭ является то, что вход­ным током является I_Б. Поэтому входное сопро­тивление каскада с ОЭ R_6X значительно выше, чем входное сопротивление каскада с ОБ, и составляет сотни Ом.

Выходное сопротивление R_ВЫХ в схеме с ОЭ также доста­точно велико - десятки кОм.

Важнейшим достоинством схемы с ОЭ является большое усиление по току (10-100):

КI = Iк/I_б (11)

Обычно КI обозначают буквой  (в системе h- параметров - h_21Э).

=Iк/I_Б=Iк/(I_Э-Iк)=1/(I_Э/I_К)-1 (12)

помня, что  =I_К/I_Э

 =/1- (13)

Коэффициент усиления по напряжению для схемы с ОЭ имеет приблизительно такую же величину, как и в схеме ОБ

Uвых=I_K Rн

K_U =I_K Rн/U_ВХ (14)

Чем больше коэффициент , тем ближе по своей величине 1_К к Iэ и выше усиление по напряжению. Коэффициент усиления по мощности для схемы с ОЭ равен:

K_P = K_I K_{U =} K_U (15)

оказывается значительно выше, чем для схемы с ОБ и может достигать величи­ны нескольких тысяч (до 10000).

Выходной сигнал схемы с ОЭ имеет противоположную полярность по отноше­нию к входному.

Сравнительные характеристики для различных схем включения

	KU	KI	KP	Rвх	Rвых
ОЭ	>1	>1	>>1	<ОК >ОБ	>ОК <ОБ	Инвертируют Основная схема усиления
ОК	<1	>1	>1	велико	мало	Не инвертируют (эмитерный повтор.) Используется как устр-во согласованиZ
ОБ	>1	<1	>1	мало	велико	Не инвертируют (токовый повторитель)