2. Усилительные каскады с ок и об

В усилительном каскаде по схеме с ОК коллектор транзистора по переменному току заземлен (соединен с корпусом) через источник питания +Е_К (заметим, что в схеме с ОЭ между коллектором и источником питания включен резистор R_К). Полагается, что внутреннее сопротивление источника стремится к нулю. При этом входное напряжение подключено между базой и коллектором, а выходное напряжение непосредственно снимается с эмиттера транзистора (рис.2.6).

Режим работы усилительного каскада по схеме с ОК по постоянному току определяется резистором R_Э и базовым делителем R₁, R₂, разделительные конденсаторы С₁, С₂ выполняют те же функции, что и в каскаде с ОЭ. Собственно нагрузкой каскада является сопротивление R_Э.

Амплитуда выходного напряжения меньше амплитуды входного, поскольку они связаны соотношением:

.

Поэтому коэффициент усиления по напряжению меньше 1.

.

Как правило, u_ВХ >> u_БЭ, следовательно, коэффициент усиления каскада примерно равен 1, и выходное напряжение практически равно входному напряжению.

Выходное напряжение в каскаде с ОК совпадает с входным по фазе. Так, например, при поступлении положительного приращения входного напряжения ток базы увеличивается, вызывая увеличение токов эмиттера и коллектора. Это приводит к увеличению падения переменного напряжения на сопротивлениях R_Э и R_Н, с которых снимается выходное напряжение.

Таким образом, выходной сигнал повторяет входной и по амплитуде, и по фазе, поэтому усилительный каскад с ОК называют эмиттерным повторителем.

Эмиттерный повторитель имеет достаточно высокое входное сопротивление (до 500 кОм) и сравнительно малое выходное сопротивление (десятки Ом). Это позволяет использовать его в качестве усилителя мощности для согласования высокоомного (маломощного) генератора с низкоомной нагрузкой.

В усилительном каскаде с ОБ (рис. 2. 7) входной усиливаемый сигнал подключен между эмиттером и базой, причем база по переменному току соединена с корпусом через конденсатор С_Б . Назначение резисторов делителя, коллекторного резистора и конденсаторов такое же, как и в схеме с ОЭ.

Выходное напряжение в каскаде с ОБ совпадает с входным напряжением по фазе (усилитель не является инвертирующим). Так, например, при поступлении отрицательного приращения входного напряжения (открывающее напряжение) ток коллектора увеличивается, что приводит к увеличению падения напряжения на резисторе R_К. В результате коллекторное (выходное) напряжение сигнала будет уменьшаться. При воздействии положительной полуволны картина меняется на обратную. Транзисторный каскад с ОБ имеет примерно такой же коэффициент усиления по напряжению, как и каскад ОЭ, но коэффициент усиления по току меньше единицы, так как входным является эмиттерный, а выходным – коллекторный ток. Следовательно, каскады с ОЭ и с ОБ имеют различные коэффициенты усиления по мощности.

Каскад с ОБ широко применяется в усилителях и генераторах дециметровых и сантиметровых волн. Связано это с тем, что при включении транзистора по схеме с ОБ его предельная частота усиления в раз больше, чем в схеме с ОЭ. Кроме того, каскад с ОБ имеет очень малое входное сопротивление и значительно большее выходное сопротивление.