5.1.1 Усилительный каскад с общим эмиттером

Рис. 5.5 Электрическая схема. Усилительный каскад с общим эмиттером

Сопротивления R1 и R2 представляют собой делитель напряжения, который устанавливает фиксированное напряжение базы.

С1 и С2 служат для отсечения постоянной составляющей.

Сопротивление Rк служит нагрузкой транзистору Т.

Rн – сопротивление нагрузки для усилительного каскада.

С помощью фиксирования напряжения базы задаётся рабочая точка покоя. Выходная динамическая характеристика усилителя каскада строится по соответствующей выходной статистической характеристики транзистора.

Рис. 5.6. Выходная динамическая характеристика усилителя каскада

Усиливаемый сигнал имеет две составляющие: постоянную и переменную точку.

Нагрузкой к каскаду по постоянному току является сопротивление Rк , линия нагрузки строится исходя из следующего выражения:

Постоянной составляющей выходного тока является ток коллектора покоя: т.е

- ток коллектора покоя – это ток, который определяется током базы покоя, ток базы покоя определяется напряжением базы покоя, которое устанавливается делителем напряжения R1 и R2 при отсутствии входного сигнала.

Напряжение базы покоя, ток базы покоя, напряжение коллектора покоя представляет собой координаты рабочей точки покоя.

Строим нагрузочную характеристику по постоянному току:

Рис. 5.7. Нагрузочная характеристика по постоянному току

,

где Р – точка покоя

Нагрузка перемен. току при подаче переменного сигнала это есть параллельное соединение резисторов Rк и Rн

При нулевом входном сигнале выходной ток будет равен выходному току покоя.

Характеристика по переменному току также проходит через «Р».

следовательно характеристика пойдёт выше.

Рис. 5.8. Характеристика по переменному току

Рис. 5.9. ВАХ работы усилителя мощности

5.1.2 Классы усиления

Рабочая точка покоя определяет режим работы каскада или класс усиления. В зависимости от положения рабочей точки различают три класса усиления:

1. класс А – рабочая точка лежит в середине линейного участка передаточной характеристики. Для него характерны минимальные нелинейные и непрерывные проникновения тока через транзистор, вследствие чего КПД класса «А» составляет 20 – 30%. Он применяется в предв. каскадах усиления, т.е там где высоки требования к нелинейным искажениям и мала мощность.

2. к ласс В – точка покоя лежит в начале линейного участка. Он обладает высоким КПД 60 – 70%, вследствие отсутствия постоянной составляющей, т.е при отсутствии входного сигнала каскад не потребляет энергии. Этот класс каскада применяется оконч. выходных каскадах усилителей мощности.

3. класс С – точка покоя лежит ниже линейного участка, КПД ещё выше – 80%

Применяется в оконеч. каскадах большой мощности на избирательную нагрузку.

Рис. 5.10. Передаточная характеристика

5.1.3 Способы задания рабочей точки покоя

Первый способ – схема с фиксированным напряжением базы (схема каскада с общим эмиттером)

Второй способ – схема с фиксированным током базы

Рис. 5.11. Схема с фиксированным током базы