Биполярные транзисторы. На рис. показано схематическое, упрощенное изображение структуры транзистора типа n-p-n и два допустимых варианта условного графического обозначения.

На рис. показано схематическое, упрощенное изображение структуры транзистора типа n-p-n и два допустимых варианта условного графического обозначения.

Структура транзистора типа n-p-n (а)

и его графическое обозначение (б)

Структура транзистора типа p-n-p (а)

и его графическое обозначение (б)

Три схемы включения биполярного транзистора с ненулевым сопротивлением нагрузки.Транзисторы часто применяют для усиления переменных сигналов (которые при расчетах обычно считают синусоидальными), при этом в выходной цепи транзистора применяется нагрузка с ненулевым сопротивлением.

Схема с общей базой (ОБ). Если сопротивление нагрузки достаточно велико, то амплитуда переменной составляющей напряжения u_вых значительно больше амплитуды напряжения u_вх. Учитывая, что , можно утверждать, что схема не обеспечивает усиления тока, но усиливает напряжение. Входной ток такой схемы достаточно большой, а соответствующее входное сопротивление мало.

Схема с общим эмиттером (ОЭ). Так как , а при достаточно большом сопротивлении R_н амплитуда переменной составляющей напряжения u_вых значительно больше амплитуды напряжения u_вх, следовательно, схема обеспечивает усиление и тока, и напряжения.

Входной ток схемы достаточно мал, поэтому входное сопротивление больше, чем у схемы с общей базой.

Схема с общим коллектором (ОК).

Из рис. видно, что переменное входное напряжение равно сумме переменного напряжения база-эмиттер u_бэ и выходного напряжения u_вых: u_вх = u_бэ + u_вых.

Отсюда очевидно, что коэффициент усиления по напряжению около единицы, но всегда меньше ее:

К = U_{m вых} /U_{m вх} = U_{m вых} /(U_{m бэ} + U_{m вых}) <1,

где U_{m вх} , U_{m вых} , U_{m бэ} - амплитудные значения соответствующих переменных напряжений.

Коэффициент усиления по току каскада ОК практически такой же, как и в схеме включения с общим эмиттером: K_i = I_{m э} /I_{m б} = (I_{m к} + I_{m б})/I_{m б} = 1+ I_{m к} /I_{m б}.

Здесь I_{m к} /I_{m б} - есть коэффициент усиления по току для схемы с общим эмиттером.

Каскад с общим коллектором фазу сигнала не переворачивает, т. е. сдвига фазы между входным и выходным напряжениями нет. Таким образом, выходное напряжение почти равно входному и совпадает с ним по фазе, как бы повторяя входное напряжение. Поэтому каскад с общим коллектором обычно называют эмиттерным повторителем. Эмиттерный повторитель обладает самым большим среди всех схем включения транзистора входным сопротивлением.

Большое входное сопротивление эмиттерного повторителя позволяет использовать его в качестве согласующего устройства между усилительным каскадом и высокоомным источником сигнала и т. д. Это является важным свойством данной схемы.

.

Основные параметры схем включения транзисторов