3.2 Усилитель по схеме оэ (Общий эмиттер)

Схема усилителя представлена на рис.16. Главная особенность схемы состоит в том, что управляющим сигналом в ней является ток базы транзистора, создаваемый источником входного сигнала Е_Г а не ток эмиттера, что свойственно усилителю по схеме ОБ.

Протекающий при этом в цепи коллектора ток оказывается значительно больше управляющего тока базы, что и является преимуществом схемы ОЭ по сравнению с схемой ОБ, в которой коэффициент передачи управляющего тока эмиттера всегда меньше единицы. Полезная составляющая тока коллектора, пропорциональная входному сигналу, создает падение напряжение на коллекторе транзистора, которое и является выходным напряжением усилителя.

Рис.16

Требуемые параметры статического режима задаются : во входной цепи – источником Е_Б и резистором R_Б, в цепи коллектора – источником Е_К и резистором R_К.

Конденсаторы С₁, С₂ выполняют, как и в схеме ОБ, функцию развязки входной и выходной цепей транзистора по постоянному и переменному току.

Статический режим схемы характеризуется следующими значениями токов и напряжений:

а) Ток покоя в цепи базы:

(36)

б) Ток покоя в цепи коллектора:

(37)

где – коэффициент передачи по току транзистора в схемеc общим эмиттером

–обратный ток коллектора при разомкнутой цепи базы

в) Напряжение на базе:

(38)

г) Напряжение на коллекторе:

₍₃₉₎

Для динамического режима работы схемы наиболее значимыми являются соотношения:

1. В области средних частот:

а ) Входное сопротивление транзистора :

, (40)

где r_э- сопротивление перехода база-эмиттер, r_б- сопротивление проводящего слоя базы

б ) Коэффициент передачи по напряжению:

(41)

в) Выходное сопротивление схемы (относительно зажима коллектора):

(42)

где r_k – сопротивление коллекторного перехода

2. В области нижних частот:

C понижением частоты входного сигнала возрастает сопротивление разделительных конденсаторов, что и отражается на частотной зависимости коэффициента передачи по напряжению. Рассматривая электрические процессы в входной и выходной цепях усилителя независимым, получим;

а) Комплексный коэффициент передачи:

(43)

где – эквивалентная постоянная времени в области низких частот, τ_н1=С₁(R_Г+R_ВХ(ОЭ), τ_н2=С₂(R_К+R_Н),

б) Модуль комплексного коэффициента передачи(АЧХ)

(44)

в) Фазо – частотная характеристика (ФЧХ):

(45)

г) Значение нижней граничной частоты:

(46)

д ) Коэффициент частотных искажений:

(47)

3. В области высших частот:

а) Комплексный коэффициент передачи:

(48)

где; τ_вэкв=τ_β+(С_К^*+С_Н)R_КН – эквивалентная постоянная в области высших частот, С_К^*=С_К(1+β₀) – емкость между коллектором и эмиттером, С_Н – емкость нагрузки, τ_β – постоянная времени, определяющая зависимость коэффициента передачи по току в схеме ОЭ:

(49)

Постоянная времени τ_β определяет собственную верхнюю граничную частоту коэффициента передачи по току:

f_β=1/2πτ_β (50

б) Модуль комплексного коэффициента передачи(АЧХ)

(51)

в) Фазо – частотная характеристика (ФЧХ):

(52)

г) Значение верхней граничной частоты:

(53)

д ) Коэффициент частотных искажений:

(54)