2.3.2 Підсилювальний каскад на біполярному транзисторі із загальним колектором (емітерний повторювач)

Схему рис. 2.8, а називають каскадом ЗК, тому що колекторний вивід транзистора за змінним струмом є загальним електродом для вхідного й вихідного ланцюгів каскаду.

Емітерним повторювачем схему називають внаслідок того, що її вихідна напруга, що знімається з емітера транзистора, близька за величиною до вхідної напруги ( )і збігається з ним по фазі.

Резистор у схемі виконує ту ж функцію, що й резистор R_к у схемі з ЗЕ - створення напруги, що змінюється, вихідного ланцюга за рахунок протікання в ній струму, керованого за ланцюгом бази. C_р1 и С_р2 — розділяючі конденсатори. Резистори R₁ и R₂ задають режим спокою каскаду. Для підвищення вхідного опору резистор R₂ у схему часто не вводять. Розрахунок каскаду за постійним струмом проводять за аналогією зі схемою ЗЕ. Розглянемо параметри каскаду за змінним струмом. Із цією метою представимо каскад його схемою заміщення (рис. 2.8, б).

а) б)

Рисунок 2.8 - Схема підсилювального каскаду ЗК (а) і його схема заміщення у фізичних параметрах (б)

Вхідний опір каскаду

(18)

При визначенні виразимо напругу через струм

(19)

і поділимо напругу на струм

(20)

Звичайно й

З урахуванням цих нерівностей можна записати

(21)

При виборі високоомного дільника вхідний опір каскаду стає більшим. При кОм, кОм.

Високий вхідний опір є однією з найважливіших переваг каскаду ЗК.

Визначимо коефіцієнт підсилення за струмом:

	(22)
	(23)
	(24)

Заміняючи у формулі (6) I_б через вхідний струм, одержимо:

(25)

У припущенні маємо

(26)

Коефіцієнт підсилення каскаду за напругою можна знайти, виразивши напругу на навантаженні через струм навантаження , а напругу джерела — через вхідний струм каскаду

(27)

При і

Вихідний опір каскаду ЗК являє собою опір схеми з боку емітера визначається за співвідношенням

(28)

Вихідний опір каскаду мало (10...50 Ом). Цю властивість використовують, коли необхідно вирішувати завдання узгодження вихідного ланцюга підсилювача з низькоомним опором навантаження. При цьому каскад з ЗК застосовують як вихідний каскад підсилювача.

2.3.3 Дослідження підсилювачів на біполярних транзисторах

Навчальна мета: Закріплення й експериментальне підтвердження теоретичного матеріалу за принципом дії і методам розрахунку підсилювачів на біполярних транзисторах, включених за схемою з загальним емітером.

1. Завдання для домашньої підготовки

0. Записати визначення, класифікацію, параметри і характеристики підсилювачів на біполярних транзисторах (БТ).

1. Замалювати схему підсилювального каскаду на БТ, включеного за схе­мою з загальним емітером (режим посилення класу А).

2. Описати призначення елементів схеми підсилювача.

3. Виконати розрахунок підсилювача графоаналітичним методом. Координати лінійної ділянки вхідної ВАХ, значення β, Е_К, R_К дані в пункті 1.3.6.

4. Побудувати вхідну і вихідну вольтамперні характеристики;

1. побудувати лінію навантаження по постійному струму;

2. визначити параметри режиму спокою;

3. визначити величини резисторів, що забезпечують режим спокою;

4. побудувати лінію навантаження по змінному струму:

0. Побудувати графіки зміни струмів бази і колектора, напруги колектор-емітер при синусоїдальній вхідній напрузі. Величина амплітуди вхідної напруги не повинна виходити за межі лінійної ділянки вхідної ВАХ.

1. Визначити коефіцієнти підсилення по напрузі, струму і потужності.