Введение в электронику

Третий тип соединения (рис. 28-3) — это схема с общим коллектором. В этой схеме входной сигнал подается в цепь база-коллектор, а выходной сигнал снимается с цепи эмиттер-коллектор. Здесь коллектор является общим для входа и выхода. Эта схема используется для согласования импедансов.

Рис. 28-3. Схема усилителя с общим коллектором.

В таблице, изображенной на рис. 28-4, приведены входные и выходные сопротивления, а также величина усиления по напряжению, току и мощности для трех схем включения транзистора.

Рис. 28-4.Характеристики усилительных цепей.

На рис. 28-5 показаны фазовые соотношения входного и выходного сигналов для трех схем включения транзистора. Заметим, что схема с общим эмиттером обеспечивает изменение фазы выходного сигнала на 180° по отношению к фазе входного.

Рис. 28-5.Фазовые соотношения между входным и выходным сигналами усилительных цепей.

28-1. Вопросы

1. Нарисуйте схемы трех основных конфигураций транзисторных усилительных цепей.

2. Перечислите характеристики:

а. Цепи с общей базой;

б. Цепи с общим эмиттером;

в. Цепи с общим коллектором.

3. Составьте таблицу, показывающую фазовые соотношения входного и выходного сигналов для трех схем включения транзистора.

4. Составьте таблицу, показывающую входные и выходные сопротивления для трех схем включения транзистора.

5. Составьте таблицу, показывающую усиление по напряжению, току и мощности для трех схем включения транзистора.

28-2. ЦЕПИ СМЕЩЕНИЯ УСИЛИТЕЛЯ

Основными конфигурациями транзисторных усилительных цепей являются схемы с общей базой, с общим эмиттером и с общим коллектором. Для подачи правильного напряжения смещения на n-р-n или р-n-р переходы все они требуют двух источников тока. На переход база-эмиттер должно быть подано смещение в прямом направлении, а на переход база-коллектор — в обратном направлении. Однако оба напряжения смещения могут быть обеспечены с помощью одного источника тока.

Поскольку цепи с общим эмиттером используются наиболее часто, они детально описываются. Те же принципы применимы и к цепям с общей базой и общим коллектором.

На рис. 28-6 изображен транзисторный усилитель с общим эмиттером, использующий один источник питания. Эта же цепь схематически изображена на рис. 28-7.

Рис. 28-6.Усилитель с общим эмиттером и одним источником питания.

Рис. 28-7.Схематическое представление усилителя с общим эмиттером и одним источником питания.

Источник питания обозначен +V_CC. Символ заземления является отрицательным выводом источника питания V_CC. Один источник питания обеспечивает подачу правильного напряжения смещения для переходов база-эмиттер и база-коллектор. Два резистора (R_B и R_L) используются для распределения напряжения, обеспечивающего правильную работу транзистора. Резистор R_L, сопротивление нагрузки коллектора, соединен последовательно с коллектором. Когда через коллектор течет ток, на резисторе R_L появляется падение напряжения. Падение напряжения на резисторе R_L и падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора должны в сумме равняться приложенному напряжению.

Резистор R_B, соединяющий базу с источником питания, управляет величиной тока базы. Ток базы, текущий через резистор R_B, создает на нем падение напряжения, составляющего большую часть напряжения источника питания. Меньшая часть этого напряжения падает на переходе база-эмиттер транзистора, обеспечивая правильное прямое смещение.

Один источник питания может обеспечить необходимые напряжения прямого и обратного смещения. В случае n-р-n транзистора потенциал на базе и коллекторе транзистора должен быть положительным по отношению к эмиттеру.

Следовательно, источник питания может быть связан с базой и коллектором через резисторы R_B и R_L. Эту цепь часто называют цепью смещения базы, так как ток базы управляется величиной резистора R_B и напряжением источника питания. Входной сигнал подключается между базой транзистора и его эмиттером или между выводом входа и землей.