
- •Ответы на экзаменационные вопросы по электронике
- •2. Пассивные линейные элементы. Наименование, обозначение, единицы измерения, соотношение между током и напряжением.
- •6 Физические основы полупроводниковых приборов. Собственная и примесная электропроводность.
- •9 Классификация и назначение полупроводниковых приборов.
- •Биполярные транзисторы.
- •Тиристоры.
- •10 Полупроводниковый диод: типы, назначение, принцип работы, основные параметры, вах, рабочая точка.
- •12. Светодиод, фотодиод: физические процессы, назначание, режим работы.
- •12 Оптрон: назначение, принцип работы, классификация.
- •14 Биполярный транзистор: структура, принцип работы, токи в транзисторе, вах.
- •15 Биполярный транзистор: схемы включения, вах, максимально допустимые параметры.
- •17 Полевые транзисторы: назначение, классификация, принцип работы.
- •Параметры, характеризующие свойства транзистора усиливать напряжение.
- •18 Полевой транзистор с затвором в виде p-n перехода: принцип работы, вах, основные параметры.
- •19 Полевой транзистор с изолированным затвором и встроенным каналом: структура, принцип работы, вах.
- •21 Тиристоры: классификация, принцип работы, вах
- •Классификация и система обозначений тиристоров
- •24 Обратная связь в усилителях электрических сигналов. Назначение, классификация, принцип работы.
- •25 Усилительный каскад на биполярных транзисторах: основные схемы (оэ, об, ок), статический и динамический режим работы.
- •26 Режим работы транзистора в усилительном каскаде (а, ав, в, с, д)
- •27 Основные схемы стабилизации рабочей точки биполярного транзистора в уселительных каскадах
- •28 Усилительный каскад на биполярном транзисторе (схема с общим эмиттером и эмиттерной стабилизацией рабочей точки): выбор режим работы транзистора, статический и динамический режим работы.
- •29 Усилительный каскад на биполярных транзисторный (схема с общим коллектором): назначение, принцип работы, основные характеристики.
- •30 Инвертирующий усилитель на основе операционного усилителя.
- •Операционные усилители
- •32 Неинвертирующий усилитель на основе операционного усилителя. Повторитель напряжения.
29 Усилительный каскад на биполярных транзисторный (схема с общим коллектором): назначение, принцип работы, основные характеристики.
Рис. 3.14 Принципиальная схема усилителя на биполярном транзисторе, включенного по схеме с общим коллектором.
Выводы:
Схема с общим
коллектором обладает самым низким
выходным и самым высоким входным
сопротивлениями из 3х схем включения
транзистора. Поэтому такая схема
применяется как согласующий каскад
между источниками входных сигналов с
высоким RВн и низкоомной нагрузкой.
Данная схема обладает самым высоким
коэффициентом усиления по току
, однако не усиливает напряжение (kU»1),
поэтому ее называют эмиттерным
повторителем, т.к. выходной сигнал
повторяет входной как по фазе так и по
амплитуде.
Схема с общим коллектором применяется в качестве входных и выходных каскадов для обеспечения большого входного и малого выходного сопротивлений усилителя. Также применяется в качестве согласующего каскада между усилительными каскадами ОБ – ОБ или ОБ – ОЭ.
30 Усилительный каскад на униполярных (полевых) транзисторах (схемы с общими истоком и стоком): назначение элементов, принцип работы, основные отличия от каскадов на биполярных транзисторах, выбор режима работы.
Простейший усилительный каскад на полевых транзисторах
В настоящее время широко применяются усилители, выполненные на полевых транзисторах. На рис. 5.9 приведена схема усилителя, выполненного по схеме с ОИ и одним источником питания.
Рисунок
5.9
Режим работы полевого транзистора в режиме покоя обеспечивается постоянным током стока Iсп и соответствующим ему напряжением сток-исток Uсип. Этот режим обеспечивается напряжением смещения на затворе полевого транзистора Uзип. Это напряжение возникает на резисторе Rи при прохождении тока Iсп (URи = Iсп Rи) и прикладывается к затвору благодаря гальванической связи через резистор R3. Резистор Rи, кроме обеспечения напряжения смещения затвора, используется также для температурной стабилизации режима работы усилителя по постоянному току, стабилизируя Iсп. Чтобы на резисторе Rи не выделялась переменная составляющая напряжения, его шунтируют конденсатором Си и таким образом обеспечивают неизменность коэффициента усиления каскада. Сопротивление конденсатора Си на наименьшей частоте сигнала должно быть намного большим сопротивления резистора Rи, которое определяют по выражению:
(5.1)
где Uзип, Iсп – напряжение затвор-исток и ток стока при отсутствии входного сигнала.
Емкость конденсатора выбирается из условия:
(5.2)
где fmin – наинизшая частота входного сигнала.
Конденсатор Ср называется разделительным. Он используется для развязки усилителя по постоянному току от источника входного сигнала.
Емкость конденсатора:
(5.3)
Резистор Rс выполняет функцию создания изменяющегося напряжения в выходной цепи за счет протекания в ней тока, управляемого напряжением между затвором и истоком.
При подаче на вход усилительного каскада переменного напряжения uвх напряжение между затвором и истоком будет изменяться во времени Uзи(t) = uвх; ток стока также будет изменяться во времени, т.е. появится переменная составляющая Ic(t) = ic. Изменение это тока приводит к изменению напряжения между стоком и истоком; его переменная составляющая uс равная по величине и противоположная по фазе падению напряжения на резисторе Rс, является входным напряжением усилительного каскада Uси(t) = uc = uвых = −Rcic.
В усилителях на МДП - транзисторах с индуцированным каналом необходимое напряжение Uзип обеспечивается включением в цепь затвора делителя R1R2 (рис. 5.10).
Рисунок
5.10
При этом
(5.4)
От выбранного значения тока делителя Iд = Ес/(R1+R2) зависят сопротивления резисторов R1 и R2. Поэтому ток делителя выбирают исходя из обеспечения требуемого входного сопротивления усилителя.
Схемы включения полевых транзисторов
Так же, как и биполярные транзисторы, полевые транзисторы могут иметь три схемы включения: с общим истоком, с общим стоком и с общим затвором. Схема включения определяется тем, какой из трех электродов транзистора является общим и для входной и выходной цепи. Очевидно, что рассмотренный нами пример (рис. 4.2) является схемой с общим истоком (рис. 4.4, а).
Схема с общим затвором (рис. 4.4, б) аналогична схеме с общей базой у биполярных транзисторов. Она не дает усиления по току, а входное сопротивление здесь маленькое, так как входным током является ток стока, вследствие этого данная схема на практике не используется.
Схема с общим стоком (рис. 4.4, в) подобна схеме эмиттерного повторителя на биполярном транзисторе и ее называют истоковым повторителем. Для данной схемы коэффициент усиления по напряжению близок к единице. Выходное напряжение по величине и фазе повторяет входное. В этой схеме очень высокое входное сопротивление и малое выходное.
Рис.
4.4. Схемы включения полевых транзисторов