5 Усилители на биполярных транзисторах.

Усилительный каскад с общим эмиттером.

Рис. Усилительный каскад на биполярном транзисторе, включённого по схеме с общим эмиттером.

В соответствии со вторым законом Кирхгофа можно записать:

Рис. Характеристики работы усилителя.

Прямая MN называется линией нагрузки и построена по двум точкам, соответствующим режиму холостого хода и короткого замыкания. Сопротивление резистора R_к выбирают из требуемого усиления входных сигналов, но при этом нужно иметь ввиду, чтобы линия нагрузки проходила левее и ниже допустимых значений U_{к эmax}, I_{к max}, P_{к max} и обеспечивалось достаточно протяженный линейный участок переходной характеристики. Переходная характеристика усилителя построена по точкам пересечения выходной характеристики транзистора с линией нагрузки. ТочкаL₁ называется точкой покоя. Достоинством усилительного каскада с ОЭ является возможность усиления тока и напряжения, соответственно максимальный коэффициент усиления по мощности. Недостатками - низкое входное и высокое выходное сопротивления, что затрудняет его согласование с источником сигнала и с нагрузкой, а также усложняет возможность построения многокаскадного усилителя.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое усилитель и каскад усиления?

2. Какие бывают усилители в зависимости от функционального назначения?

3. Что такое номинальное входное напряжение?

4. Постройте характеристики работы усилителя на биполярных транзисторах и объясните принцип действия

5. Какие характеристики имеют усилители?

Лекция №10

УСИЛИТЕЛИ (продолжение)

УСИЛИТЕЛИ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ И УСИЛИТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Задачи:

1. Проанализировать работу схемы с общим истоком.

2. Охарактеризовать усилители постоянного тока

3. Рассмотреть УПТ на базе каскада с ОЭ

4. Изучить схему симметричного дифференциального каскада

1 Анализ схемы с общим истоком

Схема с общим истоком на полевом транзисторе получила наиболее широкое применение.

Рис. Схема усилительного каскада на полевом транзисторе.

Основу такого усилителя составляют полевой транзисторVTи резисторRcчерез который протекает токIc.ЦепьRcСи задает точку смещения на входной характеристике.

Рис. Характеристики работы усилительного каскада.

Изменение входного напряжения относительно точки L1 приводит к изменению токаIc, а значит к падению напряжения на резистореRcи следовательно к изменению выходного напряжения. ТочкаL1 в линейном режиме выбирается на середине линейного участка стокозатворной характеристики.

Для задания режима покоя в данной схеме затвор соединяется с общим проводом через резистор Rз и имеет нулевой потенциал.

Начальный ток истока вызывает падение напряжения на резисторе Rи, поэтому потенциал истока положителен относительно общего провода и равенRиIи. Соответственно потенциал затвора относительно истока отрицателен.

Конкретное значение резистора Rи определяется по стокозатворной характеристике с учётом тока стока, зависящего от резистораRс, а в практических схемахRи подбирают для обеспечения максимального диапазона линейности т.е. по коэффициенту искажения.

Коэффициент усиления по току K_Iтакже зависит от частоты и на низких частотах очень велик. Конденсатор Си необходим для уменьшения влияния ООС возникающей из-за падения напряжения наRu.