Однокаскадные усилители на биполярных транзисторах.

Усилительные каскады могут быть построены по трем схемам включения транзистора ОЭ, ОК и ОБ. Наиболее распространенная схема усилительного каскада ОЭ на транзисторе п-р-п типаприведена на рис.6, а.

Рис. 6

Переменное напряжение U_вх, задаваемое источником входного сигнала с действующим значением ЭДС Е_ии внутренним сопротивлением R_и, подводится к входу усилителя через разделительный конденсатор С_р1.Усиленное переменное напряжение, выделяемое на коллекторе транзистора, поступает в нагрузку R_нчерез разделительный конденсатор С_р2. Конденсатор С_р1 препятствует передаче постоянной составляющей напряжения входного сигнала на вход усилителя, которая может вызвать нарушение режима работы транзистора. Конденсатор С_р2 разделяет выходную коллекторную цепь от внешней нагрузки R_н по постоянной составляющей коллекторного тока I_ок. В области рабочих частот (для усиливаемого сигнала), сопротивления разделительных конденсаторов С_р1 и С_р2 очень малы и ими пренебрегают.

Режим по постоянному току устанавливается с помощью резисторов R₁ и R₂. По известным значениям Е_к и R_K на семействе статических характеристик транзистора строят нагрузочную прямую. Рабочую точку на нагрузочной прямой задают начальным током базы I_об, которая определяется напряжением смещения между базой и эмиттером, которое подается от общего источника питания Е_к с делителя R₁R₂,

Для улучшения температурной стабильности усилителя используют отрицательную обратную связь по постоянному току через резистор R_э . Увеличение тока I_б с повышением температуры приводит к увеличению тока I_э и падения напряжения на резисторе R_э. При этом напряжение на эмиттере становится более положительным относительно напряжения базы и эмиттерный переход смещается в обратном направлении. Это вызывает уменьшение базового тока I_б, в результате чего ток возвращается к своему первоначальному значению. Для устранения отрицательной обратной связи по переменному току (для усиливаемого входного переменного сигнала) резистор R_э шунтируют конденсатором С_э, сопротивление которого на частоте сигнала должно быть незначительным.

Усилительный каскад ОЭ наряду с усилением входного синусоидального сигнала поворачивает его фазу на 180°С, т. е. входное и выходное напряжения усилителя противофазы.