Схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером.

  Схема включения биполярного транзистора с общим  эмиттером показана на рис. 6.5.

   Схема биполярного транзистора с ОЭ наиболее распространена, так как даёт наибольшее усиление по мощности.

  Коэффициент усиления по току такого каскада представляет собой отношение амплитуд выходного и входного переменных токов, т.е. переменных составляющих токов коллектора и базы.

                                =  =                                      (6.12)

  Так как ток коллектора в десятки раз больше тока базы, то составляет десятки единиц. Усилительные свойства биполярного транзис-тора при включении по схеме с ОЭ характеризует один из главных его параметров – статический коэффициент усиления по току (или коэффи-циент передачи тока) для схемы с ОЭ, который обозначается β. Поскольку он должен характеризовать только сам биполярный тран-зистор, то его определяют в режиме без нагрузки (  = 0), т.е. при постоянном напряжении участка коллектор – эмиттер.

              

Рис. 6.5. Схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером.

 

                                β = │  = const                                          (6.13)

β   равен десяткам и даже сотням, а реальный всегда меньше, чем β, так как при включении  ток коллектора уменьшается.

  Коэффициент усиления каскада по напряжению равен отношению амплитудных (или действующих) значений выходного и входного переменных напряжений. Входным является переменное напряжение база-эмиттер , а выходным – переменное напряжение на сопротивлении нагрузки или, что всё равно, напряжение между коллек-тором и эмиттером - .

                         =  =  =         (6.14)

     Напряжение база – эмиттер не превышает десятых долей вольта, а выходное напряжение при достаточном сопротивлении нагрузки и напряжении источника , достигает единиц – десятков вольт. имеет значение от десятков до сотен.

Отсюда следует, что коэффициент усиления по мощности получается равным сотням – тысячам и даже десяткам тысяч. Этот коэффициент представляет собой отношение выходной мощности к входной.

                   = 0,5  = 0,5                               (6.15)

 = 0,5  = 0,5                                  (6.16)

           =  =  =                    (6.17)

  Важная величина, характеризующая биполярный транзистор – это его входное сопротивление (), которое определяется по закону Ома и составляет сотни Ом – единицы кОм.

                   =  =                                         (6.18)

  Достоинство схемы с ОЭ – удобство питания её от одного источника, так как на коллектор и базу подаётся напряжение питания одного знака.

  Недостатки схемы питания с ОЭ – худшие по сравнению с другими схемами частотные и температурные свойства. С увеличением частоты усиление в схеме с ОЭ уменьшается в значительно большей степени, нежели в схеме с общей базой (ОБ). Режим работы сильно зависит от температуры.

       На рис. 6.6 показан график зависимости коэффициента усиления по току (β) от частоты.

                        

                  Рис. 6.6. График зависимости β от частоты.

2.    Схема включения биполярного транзистора с общей базой.

Эта схема даёт значительно меньшее усиление по мощности и имеет ещё меньшее входное сопротивление (чем схема с ОЭ) и всё же её иногда применяют, так как по своим частотным и температурным свой-ствам она значительно лучше схемы с ОЭ.

   Схема включения биполярного транзистора с общей базой показана на рис. 6.6.

          

Рис. 6.6. Схема включения биполярного транзистора с общей базой.

  Коэффициент усиления по току каскада с ОБ всегда несколько меньше единицы, так как всегда лишь немного меньше .

                                          =  1                                        (6.19)

  Статический коэффициент усиления по току (коэффициент передачи тока) для схемы с ОБ обозначается α. Он определяется для режима без нагрузки (  = 0), т.е. при постоянстве напряжения .

                                    α = │  = const                                     (6.20)

  α всегда меньше 1, и чем ближе он к 1, тем лучше транзистор. для схемы с ОБ всегда немного меньше α, так как при включении сопротивления нагрузки коллекторный ток уменьшается.

    схемы с ОБ определяется по формуле:

                                            =                                           (6.21)

    получается таким же, как в схеме с ОЭ, т.е. равен десяткам – сотням.

    схемы с ОБ определяется по формуле:

                                       =                                                    (6.22)

Так как  1, то  = , т.е. составляет десятки – сотни.

  Входное сопротивление для схемы с ОБ определяется формулой:

                             =  =                                 (6.23)

  Входное сопротивление схемы с ОБ получается в десятки раз меньше, чем в схеме с ОЭ и составляет единицы – десятки Ом. Малое входное сопротивление является недостатком схемы с ОБ.

  Каскад усиления, собранный по схеме с ОБ, вносит при усилении меньшие искажения, чем, собранный по схеме с ОЭ.

 

3.    Схема включения биполярного транзистора с общим коллектором.

     Схема включения биполярного транзистора с общим коллектором показана на рис. 6.7.

      

Рис. 6.7. Схема включения биполярного транзистора с общим коллектором.

  Входное напряжение равно сумме переменных напряжений база-эмиттер и выходного напряжения.

                             = +                                                     (6.24)

  в схеме с ОК почти такой же, как и в схеме с ОЭ, т.е. равен нескольким десяткам, а есть для схемы с ОЭ.

                         = = = + 1                                   (6.25)

  Однако, близок к 1, причём всегда меньше её.

 = =                               (6.26) 

   не более десятых долей вольта, а при этом составляет единицы вольт, т.е. . Следовательно, 1. Надо отметить, что переменное напряжение, поданное на вход транзистора, усиливается в десятки раз, так же как и в схеме с ОЭ, но весь каскад не даёт усиления.

  Коэффициент , т.е. равен нескольким десяткам.

  повторяет входное напряжение и именно поэтому данный каскад называют эмиттерным повторителем.

  каскада с ОК составляет десятки кОм, что является достоинством схемы.

                             = =                                       (6.27)

  - это входное сопротивление самого транзистора для схемы с ОЭ, которое достигает единиц кОм. А так как в десятки раз больше , то и в десятки раз превышает схемы с ОЭ. по схеме с ОК, наоборот, получается небольшим, обычно единицы кОм – сотни Ом.

              ОЭ                             ОБ                              ОК

  десятки – сотни                меньше 1                десятки – сотни

десятки – сотни              десятки – сотни           меньше 1

сотни – десятки тысяч   десятки – сотни           десятки – сотни

сотни Ом – един. кОм един – десятки Ом     десятки – сотни кОм

един – десятки кОм сотни кОм – един. Мом сотни Ом – един. кОм