Схемы включения

В зависимости от того, какой из электродов транзистора является общим для его входной и выходной цепи, различают три схемы включения (рис. 11).

а б в

Рис. 11. Схемы включения биполярных транзисторов

Рассмотрим особенности каждой схемы. На рис. 11а представлена схема с общей базой. В данной схеме входным током является ток эмиттера , а выходным ‑ ток коллектора . Напряжение между эмиттером и базой является входным , а напряжение между коллектором и базой ‑ выходным . Входным сопротивлением является сопротивление между эмиттером и базой . Поскольку эмиттерный переход находится в открытом состоянии, входное сопротивление схемы с общей базой мало (единицы ‑ десятки Омов).

Рассмотрим усилительные свойства данной схемы.

Коэффициент передачи тока (коэффициент усиления тока):

<1.

Следовательно, схема с общей базой не обладает усилением по току. Коэффициент усиления напряжения:

Поскольку отношение значительно больше входного сопротивления, схема с общей базой способна усиливать входное напряжение.

Коэффициент усиления мощности определим как отношение мощностей:

Из полученного выражения также следует, что схема с общей базой обладает некоторым усилением по мощности, так как > . Отсутствие усиления тока, малый коэффициент усиления по мощности, а также небольшое входное сопротивление ограничивают применение данной схемы. Малое входное сопротивление не позволяет осуществлять каскадное включение, так как малое входное сопротивление последующего каскада оказывает шунтирующее действие на выход предыдущего каскада, в результате чего резко снижается усиление всего усилителя.

На рис. 11б представлена схема с общим эмиттером. В данной схеме входным током является базовый ток , а выходным током ‑ коллекторный .

Входное сопротивление примерно на два порядка больше, чем в схеме с общей базой, так как

.

Увеличение входного сопротивления позволяет собирать многокаскадные усилители, у которых каждый каскад собран по схеме с общим эмиттером.

Схема с общим эмиттером обладает усилением тока:

β>1.

Коэффициент усиления напряжения в схеме с общим эмиттером такой же, как и в схеме с общей базой:

Однако схема с общим эмиттером кроме усиления изменяет форму выходного напряжения на 180°.

Поскольку схема обладает усилением по току и по напряжению, она имеет наибольший коэффициент усиления мощности:

Схема с общим коллектором представлена на рис. 11в. В этой схеме входным является базовый ток:

Выходным током служит ток эмиттера . Схема с общим коллектором обладает наибольшим усилением по току:

Входное сопротивление схемы с общим коллектором значительно превышает входное сопротивление рассмотренных выше схем:

Схема с общим коллектором не обладает усилением напряжения, так как

Схему с общим коллектором часто называют эмиттерным повторителем, так как нагрузка включена в цепь эмиттера. Коэффициент усиления напряжения равен примерно единице и выходное напряжение совпадает по фазе с входным.

Эмиттерный повторитель используется как каскад согласования между отдельными каскадами или между выходом усилителя и его нагрузкой. Коэффициент усиления мощности в схеме с общим эмиттером примерно равен коэффициенту усиления тока:

.

Из выше сказанного следует, что любая из схем включения обладает усилением мощности. Это подтверждает то, что транзистор является активным (усилительным) прибором.

Дата добавления: 2014-11-29