1. Схема усилителя и назначения всех элементов схемы

Данное включение транзистора (рис.1) создает большое усиление по току и напряжению. Такое включение наиболее распространено, так как позволяет получить наибольшее усиление по мощности.

На рисунке 1 приведена схема усилителя каскада с общим эмиттером.

Рис.1

На вход усилителя подается малое синусоидальное напряжение (рис.2).

Рис.2- Входное напряжение

R1, R2-резистивный делитель, смещает входной сигнал в рабочую область транзистора (рис.3).

Рис.3 Напряжение на базе

VT1 - является переменным резистором управляющим электрическим сигналом. Rэ - обеспечивает ООС, и как следствие, температурную стабилизацию.  Сэ - шунтирует Rэ по переменному току (рис 4).

Рис.4- Напряжение на эмиттере

Uк формируется в противофазе относительно входного напряжения. Rк - ограничивает ток коллектора, совместно с VT1 образует регулируемый делитель напряжения который формирует напряжение на коллекторе (рис 5).

Рис.5- Напряжение на коллекторе

Сб и Ск - нужны для разделения каскадов друг от друга по постоянному току. За счет конденсатора Ск возвращаем сигнал из отрицательной части в двухполярное (рис 6).

Рис.6- Выходное напряжение

1.1 Описание работы каскада

Усилительный каскад с общим эмиттером работает следующим образом:

1. При увеличении входного напряжения (U_ВХ ↑) ширина p − n перехода между коллектором и базой уменьшается, в результате возрастает ток в цепи эмиттера (I_Э ↑), а выходное сопротивление транзистора (между коллектором и эмиттером) уменьшается (R_ВыхТр ↓), а следовательно уменьшается и падение напряжения на выходе транзистора (I_ЭR_ВыхТр = U_Вых ↓).

2. При уменьшении входного напряжения (U_ВХ ↓) ширина p−n перехода между коллектором и базой увеличивается, в результате чего ток в цепи эмиттера уменьшается (IЭ ↓), а выходное сопротивление транзистора (между коллектором и эмиттером) увеличивается (R_ВыхТр ↑), следовательно, увеличивается и падение напряжения на выходе транзистора (IЭR_ВыхТр = U_Вых ↑).

Таким образом, усилительный каскад с общим эмиттером сдвигает фазу выходного сигнала, относительно входного, на 180⁰.

В зависимости от сочетания знаков и значений напряжений на p-n-переходах транзистора различают следующие режимы его работы:

а) активный режим – на эмиттерный переход подано прямое напряжение, а на коллекторный переход – обратное;

б) режим отсечки – на оба перехода поданы обратные напряжения (транзистор заперт);

в) режим насыщения – на оба перехода поданы прямые напряжения (транзистор полностью открыт);

г) инверсный активный режим – напряжение на эмиттерном переходе обратное, на коллекторном – прямое.

В нашем случае транзистор работает в активном режиме (рис.1). Для того что бы вывести транзистор в активный режим, нужно на вольтамперной характеристике выбрать рабочую точку. Она выбирается на середине линейного участка входной ВАХ (рис.7).

Рис.7-входная ВАХ

Далее выбирается рабочая точка на выходной ВАХ. Она выбирается на середине нагрузочной линии (рис.8).

Рис.8-выходная ВАХ