Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Усилитель с общим эмиттером

Читайте также:
  1. II.5. Типы усилительных каскадов
  2. II.6. Режимы работы усилительных элементов.
  3. II.7. Свойства усилительных элементов при различных способах
  4. III.4. Усилительные каскады с обратной связью.
  5. VIII.5. Дифференциальный усилитель.
  6. Анализ динамического режима работы биполярного транзистора по схеме включения с общим эмиттером
  7. Антенна или усилитель ?

Рассмотрим источник тока, нагрузкой для которого служит резистор Rк (рис.5).

Uп=20В

 

R1110кОм Rк10кОм

 

С1 1,6В 10В Uвых

 

Uвх 0,1мкФ 1.0В

R210кОм С2

 

Rэ1кОм

 

Iк

Iб Uп/Rк+Rэ

 

 

Iко=1mA Uбэ о+Uвх m

 

Io 0 t 0 t

 

Uбэ о-Uвх m

 

 

Uбэ

Uп=20В Uкэ

Uбэ о Uвх m

 

Uкэ о=10В

Uкэ m=Uвых m

 

 

t t Рис.5

 

Напряжение на коллекторе равно . Можно через емкость подать сигнал в цепь базы, тогда напряжение на коллекторе будет изменяться. Конденсатор выбран так, что фильтр высоких частот (С и R1║R2) пропускает все нужные частоты. Иначе говоря,

(R1║R2).

Благодаря напряжению смещения, приложенному к базе, и наличию эмиттерного резистора в 1кОм, ток покоя коллектора составляет 1.0mA. Этот ток создает на коллекторе напряжение

.

Если на базу транзистора подан сигнал ΔUвх, напряжение на эмиттере повторяет изменение напряжения на базе ΔUэ = ΔUвх и вызывает изменение эмиттерного тока , и приблизительно такое же изменение коллекторного тока ΔIк.

Итак, учитывая, что и, давая приращения базовому напряжению, получим .

Коэффициент усиления определяется как: , тогда получается, что схема представляет собой усилитель напряжения, коэффициент усиления которого равен отношению . В нашем примере Ku = - 10. Знак минус говорит о том, что положительный сигнал на входе дает на выходе отрицательный сигнал, увеличенный в 10 раз.

Нетрудно определить входное и выходное сопротивления усилителя. Для входного сигнала схема представляет собой параллельное соединение резисторов R1 и R2, и входного сопротивления со стороны базы. Последнее равно . Преобладающую роль играет сопротивление R2 = 10кОм. Выходное сопротивление определяется как параллельное соединение

Rк и выходного сопротивления транзистора со стороны коллектора. Коллектор как элемент источника тока обладает очень большим сопротивлением (порядка МОм), поэтому выходное сопротивление определяется коллекторным резистором Rк = 10кОм.

В соответствии с нашей моделью коэффициент усиления по напряжению усилителя с общим эмиттером равен . Если сопротивление эмиттера будет уменьшаться, стремиться к нулю, то, согласно выведенным соотношениям, коэффициент усиления будет беспредельно возрастать. Однако измерения показывают, что при токе покоя Iк о = 1mА и Rэ = 0 K = 400. Окажется также, что усилитель начнет работать как нелинейный элемент – выходной сигнал искажается, смещение начнет зависеть от температуры. Следовательно, в нашу модель следует внести поправку.

Ток коллектора связан с напряжением Uбэ следующей зависимостью: , где при 20˚С, - обратный ток перехода эмиттер – база.

Это уравнение для Iк известно под названием уравнение Эберса – Молла. Из него следует, чтобы ток Iк увеличился в 10 раз нужно Uэб увеличить на Uт ln 10 или на 60 mB при комнатной температуре.

Взяв производную от Uбэ по Iк, получим , где Iк в mA. - это собственное сопротивление эмиттера выступает в качестве последовательного для эмиттерной цепи во всех транзисторных схемах, и оно определяет конечную величину коэффициента усиления.

В связи с тем, что ток зависит от температуры, напряжение Uбэ уменьшается на 2,1 mВ/˚С. И если в схеме с заземленным эмиттером (Rэ=0) задать жесткое смещение на базе, то повышение температуры на 30˚С приведет к увеличению коллекторного тока в 10 раз. Такая нестабильность делает смещение неработоспособным.

Для повышения температурной стабильности схемы усилителя с общим эмиттером пользуются введением в эмиттерную цепь резистора Rэ, величина которого выбирается 0,1Rк. Если происходит температурное увеличение тока коллектора, это приводит к увеличению тока эмиттера, к увеличению Uэ=Iэ·Rэ и уменьшению Uбэ. Уменьшение Uбэ – уменьшает ток коллектора. Использование Rэ создает отрицательную обратную связь, позволяющую улучшить характеристики усилителя за счет частичной передачи выходного сигнала на вход при снижении коэффициента усиления. Восстановить коэффициент усиления схемы для переменного сигнала можно шунтированием эмиттерного резистора конденсатором С2. Его сопротивление переменному току будет определяться как .

 


Дата добавления: 2015-07-16; просмотров: 206 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: ВВЕДЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ | Эмиттерный повторитель | ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ | НЧ при различных значениях ООС. | Глубины ООС. |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Смещение в эмиттерном повторителе| Обратная связь в электронных усилителях

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)