Введение в электронику

Значение входного сигнала либо складывается с прямым смещением на эмиттерном переходе, либо вычитается из него. Это служит причиной изменения коллекторного тока, что, в свою очередь, приводит к изменению падения напряжения на резисторе R_L. Выходной сигнал появляется между выводом выхода и землей.

Цепь, изображенная на рис. 28-6, является нестабильной, так как она не может компенсировать изменения тока смещения при отсутствии сигнала. Изменения температуры приводят к изменению внутреннего сопротивления транзистора, что заставляет изменяться ток смещения и сдвигает рабочую точку транзистора, уменьшая его усиление. Этот процесс называется температурной нестабильностью.

Существует возможность компенсации температурных изменений в схеме транзисторного усилителя посредством организации отрицательной обратной связи в нем. Если часть нежелательного выходного сигнала подать на вход цепи, этот сигнал будет противодействовать изменениям в транзисторе. Такой процесс называется отрицательной обратной связью (рис. 28-8).

Рис. 28-8.Усилитель с общим эмиттером и коллекторной обратной связью.

В цепи, использующей отрицательную обратную связь, базовый резистор R_B соединен непосредственно с коллектором транзистора. Если температура увеличивается, то ток коллектора и падение напряжения на резисторе R_L тоже увеличиваются. Напряжение коллектор-эмиттер уменьшается, уменьшая также напряжение приложенное, к R_B. Это уменьшает ток базы, что служит причиной уменьшения тока коллектора. Таким образом действует коллекторная цепь обратной связи.

На рис. 28-9 показан другой тип обратной связи. Эта цепь похожа на цепь, изображенную на рис. 28-7, за исключением того, что последовательно с выводом эмиттера включен резистор R_E. Резисторы R_B и R_E и переход транзистора эмиттер-база соединены последовательно с источником питания V_CC.

Рис. 28-9. Усилитель с общим эмиттером и эмиттерной обратной связью.

Увеличение температуры служит причиной увеличения коллекторного тока. Ток эмиттера также увеличивается, увеличивая падение напряжения на резисторе R_E и уменьшая падение напряжения на резисторе R_B. Ток базы уменьшается, что уменьшает как ток коллектора, так и ток эмиттера. Поскольку сигнал обратной связи создается на эмиттере транзистора, эта цепь называется цепью эмиттерной обратной связи.

В цепи этого типа происходит уменьшение общего усиления цепи, связанное с тем, что входной сигнал переменного тока появляется как на резисторе R_L, так и на резисторе R_E и на транзисторе. При подсоединении конденсатора параллельно резистору R_E (рис. 28–10), сигнал переменного тока обходит резистор R_E, так как сопротивление конденсатора существенно меньше R_E. Этот конденсатор часто называют блокировочным конденсатором.

Рис. 28–10.Эмиттерная обратная связь с блокировочным конденсатором.

Блокировочный конденсатор устраняет любые быстрые изменения напряжения на резисторе R_E, благодаря тому, что он обладает низким импедансом для переменного тока. Блокировочный конденсатор удерживает напряжение на резисторе R_E неизменным, в то же самое время не мешая работе цепи обратной связи, обеспечиваемой R_E.

Цепь обратной связи с делителем напряжения обеспечивает большую стабильность транзистора (рис. 28–11). Эта цепь используется наиболее широко. Резистор R_B заменяется двумя резисторами, R₁ и R₂. Эти соединенные последовательно резисторы подключены параллельно источнику питания V_СС. Резисторы делят напряжение питания на два напряжения, образуя делитель напряжения.

Рис. 28–11.Усилитель с общим эмиттером и обратной связью на основе делителя напряжения.

На резисторе R₂ падает меньшее напряжение, чем на резисторе R₁. Напряжение на базе по отношению к земле равно падению напряжения на резисторе R₂. Цель делителя напряжения — установить постоянное напряжение на базе транзистора по отношению к земле. Ток, текущий через резистор R₂, направлен к базе. Следовательно, подсоединенный к базе конец резистора R₂, имеет положительный потенциал по отношению к земле.

Так как через резистор R_E течет ток эмиттера, то на конце резистора R_E, подсоединенном к эмиттеру, положительный потенциал по отношению к земле. Напряжение на переходе эмиттер-база является разностью двух положительных напряжений — напряжения на резисторе R₂ и напряжения на резисторе R_E. Для того, чтобы на транзисторе имело место правильно приложенное прямое смещение, положительный потенциал базы должен быть немного выше положительного потенциала эмиттера.