68 Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru
данный каскад даѐт чуть меньшее усиление по мощности, чем по напряжению.
Для усиления сигналов любые транзисторные каскады тратят энергии источников питания, к которым подключены, и при этом всегда теряют часть энергии, и мощности потерь вызывают тепловыделения в компонентах.
4.4. Схемы включения биполярных транзисторов
4.4.1. Схема включения транзистора с общим эмиттером
Между базой и эмиттером транзистора, включѐнного по схеме с общим эмиттером, подсоединяют источник сигнала, а к коллектору
– нагрузку. К эмиттеру транзистора подключают полюсы одинаковых знаков источников питания. Входным током каскада выступает ток базы транзистора, а выходным током – ток коллектора. Это показано на рис. 4.3, на примере включения в электрическую цепь биполярного p-n-p транзистора.
Рис. 4.3. Включение p-n-p транзистора по схеме с общим эмиттером
69 Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru
На практике обходятся одним источником питания, а не двумя. Направление протекания тока по выводам транзистора дано на рисунке. Включение n-p-n транзистора совершенно аналогично включению p-n-p транзистора, однако в данном случае придѐтся поменять полярность обоих источников питания.
Рис. 4.4. Включение n-p-n транзистора по схеме с общим эмиттером Коэффициент усиления каскада равен отношению тока коллектора к току базы и обычно может достигать от десятков до нескольких сотен. Транзистор, включѐнный по схеме с общим эмиттером, теоретически может дать максимальное усиление сигнала по мощности, относительно других вариантов включения транзистора. Входное сопротивление рассматриваемого каскада, равное отношению напряжения база-эмиттер к току базы, лежит в пределах от сотен до тысяч Ом. Это меньше, чем у каскада с транзистором, подсоединѐнным по схеме с общим коллектором. Выходной сигнал каскада с общим эмиттером обладает фазовым сдвигом в 180° относительно входного сигнала. Флюктуации температуры оказывают значительное влияние на режим работы транзистора, включѐнного по схеме с общим эмиттером, и поэтому следует применять специальные цепи температурной стабилизации. В связи с тем, что сопротивление коллекторного перехода транзистора в рассмотренном
70 Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru
каскаде выше, чем в каскаде с общей базой, то необходимо больше времени на рекомбинацию носителей заряда, а, следовательно, каскад с общим эмиттером обладает худшим частотным свойством.
4.4.2. Схема включения транзистора с общим коллектором
К эмиттеру транзистора, включѐнного по схеме с общим коллектором, подсоединяют нагрузку, на базу подают входной сигнал. Входным током каскада является ток базы транзистора, а выходным током – ток эмиттера. Это отражено на рис. 4.5, на котором изображена схема включения биполярного p-n-p транзистора.
Рис. 4.5. Включение транзистора по схеме с общим коллектором С нагрузочного резистора, включѐнного последовательно с выводом
эмиттера, снимают выходной сигнал. Вход каскада обладает высоким сопротивлением, обычно от десятых долей мегаома до нескольких мегаом из-за того, что коллекторный переход транзистора заперт. А выходное сопротивление каскада – напротив, мало, что позволяет использовать такие каскады для согласования предшест-
71 Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru
вующего каскада с нагрузкой. Каскад с транзистором, включѐнным по схеме с общим коллектором, не усиливает напряжение, но усиливает ток (обычно в 10 … 100 раз). Фаза входного напряжения сигнала, подаваемого на каскад, совпадает с фазой выходного напряжения, т.е. отсутствует его инверсия. Именно из-за сохранения фазы входного и выходного сигнала каскад с общим коллектором носит другое название – эмиттерного повторителя. Температурные и частотные свойства эмиттерного повторителя хуже, чем у каскада, в котором транзистор подключѐн по схеме с общей базой.
4.4.3.Схема включения транзистора с общей базой
Вкаскаде, собранном по схеме с общей базой, напряжение входного сигнала подают между эмиттером и базой транзистора, а выходное напряжение снимают с выводов коллектор-база. Включение транзистора p-n-p структуры по схеме с общей базой приведено на рис. 4.6.
Рис. 4.6. Включение транзистора по схеме с общей базой В данном случае эмиттерный переход компонента открыт и велика
его проводимость. Входное сопротивление каскада невелико и обычно лежит в пределах от единиц до сотни ом, что относят к не-