В помощь электрику.
На главную.

< страница > 1 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,

ОГЛАВЛЕНИЕ
страница 1
Схема с общей базой.
При проектировании усилителей на биполярных транзисторах входной переход транзистора всегда включают в прямом направлении, а выходной в обратном. На Рис. 3.1 приведена схема усилителя на биполярном транзисторе, включенном с общей базой (ОБ).

Рис. 3.1 Схема усилителя по схеме с общей базой.
Резистор RК являться нагрузкой транзистора и определяет его усилительные свойства,. Если RК=0 то эффект усиления напряжения не происходит, т.к. UКБ=EК=const. С увеличением RК растет коэффициент усиления схемы по напряжению, однако существует ограничение на RК сверху. Для данной схемы ориентировочные значения коэффициентов усиления можно определить следующим образом:

Поскольку для ОБ IK ~ IЭ,RКБ||RКБ ~ RКБ, а RЭБ << RК (т.к. входной переход транзистора включен в проводящем направлении) то получим, KU>>1 Коэффициент усиления по току KI меньше 1.

Следовательно, схема с ОБ усиливает напряжение, мощность, но не усиливает ток.

Расчет схемы по постоянному току.

Режим работы схемы по постоянному току определяется элементами: RK, RЭ, EК, EЭ и характеристиками транзистора VT. Запишем уравнения Кирхгофа для выходной цепи:

Уравнение (1) представляет собой уравнение прямой, которую называют нагрузочной прямой, а уравнение (2) представляет семейство выходных характеристик транзистора, включенного по схеме с общей базой. На основании определенных критериев может быть выбран тип транзистора, при этом по справочнику определим его входные и выходные характеристики. Для построения нагрузочной линии (1) рекомендуют использовать 2 режима:
а) режим холостого хода: IК=0 тогда из (1) получим UКБ=EК точка 1 (см. Рис. 3.2)
б) режим короткого замыкания: UКБ=0, следовательно


точка 2 (см. Рис. 3.2)
Через полученные две точки проведем нагрузочную прямую, и выберем на ней точку покоя, например точку О (Рис. 3.2). Для возможности более полного использования характеристик транзистора точку "О" рекомендуют выбирать в центральной области, н линейном участке, выходных характеристик. Эта точка характеризуется тремя координатами IКп,UКБп,IЭп.


Рис. 3.2 Выходные характеристики транзистора с ОБ.
Для обеспечения работы усилителя в точке покоя "О" нужно обеспечить (входной ток) IЭп. Аналогично выходной цепи опишем входную цепь системой уравнений:


Уравнение 1' нагрузочной прямой по входу, а уравнение 2' – входными характеристиками транзистора. Для построения нагрузочной линии используем режимы холостого хода и короткого замыкания:

Положение рабочей точки на нагрузочной прямой можно определить по току IЭп или по напряжению UКБп. Координаты рабочей точки определяют напряжение между базой и эмиттером по постоянному току Эбп.

Рис. 3.3 входные характеристики транзистора с ОБ.


Расчет по переменному току.

Принципиальная схема усилителя имеет вид, приведенный на Рис. 3.4..

Рис. 3.4 принципиальная схема усилителя с ОБ.

Разделительные конденсаторы СР1 и СР2 нужны для того, чтобы:
1) источник входного сигнала и нагрузка не изменяли режим работы транзистора по постоянному току;
2) не пропускать на вход и в нагрузку постоянные составляющие, в которых нет информации о переменном входном сигнале.
При расчете схемы по переменному току составляется электрическая модель усилителя, включающая линейную электрическую модель усилителя, с учетом того, что для переменных составляющих источники питания (ЕК) обладают низким внутренним сопротивлением, и следовательно, точки "+" и "-" ЕК источника можно считать однопотенциальными. Построим осциллограммы иллюстрирующие работу усилителя. Пусть входное воздействие представлено источником синусоидального тока: iВХ(ωt)=Im·sin ωt. Осциллограммы, иллюстрирующие работу усилителя, будет иметь вид представленный на Рис. 3.5. На рисунке показаны характерные точки для IК, UКБ при значениях аргумента ωt=0; π⁄2; π; 3⁄π2; 2π входного тока i(ωt), а также для произвольного значения аргумента ωt1 входного воздействия i(ωt).


Рис. 3.5 осциллограммы усилителя на транзисторе с ОБ. Для приращения входного тока относительно координаты точки покоя "О" на 25-30%, можно считать, что усилитель работает в линейной области характеристик, что обеспечивает синусоидальные значения выходного тока (IK) и напряжения (UКБ), при синусоидальном входном воздействии. Из рисунка 3.5 следует, что фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями равен нулю (φu=0), а фазовый сдвиг между токами IK и IЭ равен 180° (φi=180°). Это объясняется тем, что UКБ и IK отрицательны, т.к. они реально расположены в третьем квадранте.
страница 1
Используются технологии uCoz