Схема включения транзистора с общим эмиттером (ОЭ)

В схеме с ОЭ входной сигнал поступает на выводы база - эмиттер,выход-

ной снимается с коллектора относительно эмиттера.Эмиттер является общим

электродом для входной и выходной цепей.

Основной особенностью схемы с ОЭ является то,что входным током в ней

является не ток эмиттера,а малый по величине ток базы I б.

Поэтому входное сопротивление каскада с общим эмиттером значительно

выше,чем входное сопротивление каскада с общей базой и составляет сотни

Ом. Выходное сопротивление в схеме с общим эмиттером также достаточно

велико (порядка десятков килоом).В многокаскадном усилителе на транзис-

торах,включенных по схеме с ОЭ,в ряде случаев можно обойтись без специ-

альных согласующих устройств между каскадами.

Важнейшим достоинством схемы с ОЭ является большое усиление по

току. Коэффициент усиления по току равен отношению приращения тока

коллектора к приращению тока базы,т.е. K i = Δ I k / Δ I б. = β.

Обычно это отношение Δ I k / Δ I б. обозначается буквой β. Соотношение меж-

ду β и α определяет формула β = α /1- α (ΔIб = ΔIэ - ΔIк => β = Δ I k / Δ I б =

= Δ I к / Δ I э - Δ I к, учитывая,что ΔIэ / ΔIк = 1/ α,получим β = α /1- α).

Коэффициент усиления по напряжению для схемы с общим эмиттером

имеет примерно такую же величину,как и для схемы с общей базой.

Коэффициент усиления по мощности для схемы с ОЭ,равен К р = К i · К u = β· К u;

оказывается значительно выше,чем для схемы с общей базой и может дости-

гать несколько тысяч.

Схема включения с ОК

Схема включения транзистора с общим коллектором (ОК)

В схеме с общим кллектором входной цепью является база-коллектор,вы-

ходной - коллектор-эмиттер.Обшим электродом является коллектор.Нагрузка

присоединяется к эмиттеру. Входным током является ток базы (как и в схеме

с ОЭ),а выходным током,протекающим по сопротивлению нагрузки - ток эмиттера. Поэтому коэффициент усиления по току определяется по формуле

K i = Δ I э / Δ I б = 1 / 1- α. Входное сопротивление схемы с ОК очень велико (по-

рядка сотен килом),а выходное наоборот,составляет десятки Ом.Поэтому

каскад ОК имеет коэффициент усиления по напряжению Кu< 1.Данная схема

применяется в основном для согласования сопротивлений между отдельными

каскадами усилителя или между выходом усилителя и низкоомной нагрузкой

 

Статический режим работы

Статические характеристики транзисторов,как и статические характерис-

тики электронных ламп,связывают между собой токи и напряжения различ-

ных электродов прибора. В транзисторах взаимно связаны всегда четыре ве-

личины: входные и выходные токи и напряжения.Одним семейством харак-

теристик эту зависимость показать нельзя.Поэтому необходимо пользоваться

двумя семействами статических характеристик транзистора.Наибольшее

распространение получили входные и выходные статические характери-

стики для двух основных схем с ОЭ и ОБ.

Для схемы с ОБ входная характеристика представляет собой зависимость

тока эмиттера Iэ от напряжения между эмиттером и базой Uэб при постоянной

величине напряжения между коллектором и базой Uкб 

Iэ = f(Uэ.б) при Uкб = const.

Статические характеристики транзистора для схемы с общей базой:

а) - входные; б) - выходные;

 

 

   Выходные характеристики транзистора для схемы с общей базой изоб-

ражают зависимость тока коллектора от напряжения на коллекторе при по-

стоянных значениях эмиттерного тока. I к = φ (U к.б) при I э = const.

Из выходных характеристик видно,что при нормальной рабочей полярнос-

ти напряжения Uк.б,когда коллекторный переход работает в обратном направ-

лени, выходные характеристики представляют собой почти прямые линии,

идущие с очень небольшим наклоном.Это обьясняется тем,что коллекторный

ток создается за счет диффузии зарядов, проникающих от эмиттера через ба-

зу к коллектору.Поэтому величина коллекторного тока определяется глав-

ным образом величиной тока эмиттера и незначительно зависит от напряже-

ния Uк.б,приложенного к коллекторному переходу.Из характеристики видно,

что даже при U к.б. =0 ток коллектора может иметь достаточно большую вели-

чину,зависящую от величины тока эмиттера.

При Iэ = 0 характеристика выходит из начала координат,а затем идет на не-

большой высоте почти параллельно оси абсцисс.Она соответствует обычной

характеристике обратного тока p-n перехода.Ток Iко,определяемый такой ха-

рактеристикой,является неуправляемым и представляет собой один из пара-

метров транзистора.Из выходных характеристик видно также,что при пере-

мене полярности напряжения Uк.б ток Iк резко уменьшается и достигает нуля

при значениях напряжения Uк.б порядка десятых долей вольта.В этом случае

коллекторный переход работает в прямом направлении и напряжение Uк.б противодействует диффузии носителей зарядов,идущих от эмиттера к кол-

лектору.При дальнейшем увеличении прямого напряжения,приложенного к

коллекторному переходу,ток через этот переход резко возрастает и идет в направлении,обратном нормальному рабочему току.При этом транзистор мо-

жет выйти из строя.Поэтому участки характеристик,показанные пунктирны-

ми линиями,не являются рабочими и обычно на грфиках не приводятся.

Для схемы с общим эмиттером статической входной характеристикой яв-

ляется график зависимости тока базы Iб от напряжения база-эмиттер Uб.э при

постоянном значении напряжения коллектор- эмиттер Uк.э.

I б = f (U б.э.) при U к.э. = const

                   

Статические характеристики транзистора для схемы с общим эмиттером:

а-входные;б-выходные;

Выходные характеристики транзистора для схемы с ОЭ представляют со-

бой зависимости тока коллектора от напряжения между коллектором и эмит-

тером при постоянном токе базы I к = f (U к.э.) при I б = const.

Из характеристик видно,что с ростом напряжения Uк.э ток Iб уменьшается.

Это обьясняется тем,что при увеличении Uк.э растет напряжение,приложен-

ное к коллекторному переходу в обратном направлении,уменьшается веро-

ятность рекомбинации носителей заряда в базе,так как почти все носители

быстро втягиваются в коллектор.