Схема включения с общим коллектором.

Iвх = Iб

Iвых = Iэ

Uвх = Uбк

Uвых = Uкэ

Iвых / Iвх = Iэ / Iб = (Iк + Iб) / Iб = β + 1 = n

n = 10 … 100

Rвх = Uбк / Iб = n (10ч100) кОм

В схеме с ОК (смотрите рисунок 67) коллектор является общей точкой входа и выхода, поскольку источники питания Еб и Ек всегда шунтированы конденсаторами большой ёмкости и

для переменного тока могут считаться короткозамкнутыми. Особенность этой схемы в

том, что входное напряжение полностью передается обратно на вход, т. с. очень сильна отрицательная обратная связь. Нетрудно видеть, что входное напряжение равно сумме переменного напряжения база - эмиттер Uбэ и выходного напряжения. Коэффициент усиления по току

каскада с общим коллектором почти такой же, как и в схеме с ОЭ, т. е. равен нескольким

десяткам. Однако, в отличие от каскада с ОЭ, коэффициент усиления по напряжению схемы с

ОК близок к единице, причем всегда меньше её. Переменное напряжение, поданное на вход

транзистора, усиливаетсяв десятки раз (так же, как и в схеме ОЭ), но весь каскад не

даёт усиления. Коэффициент усиления по мощности равен примерно нескольким десяткам.

Рассмотрев полярность переменных напряжений в схеме, можно установить, что фазового

сдвига между Uвых и Uвх нет. Значит, выходное напряжение совпадает по фазе с входным и

почти равно ему. То есть, выходное напряжение повторяет входное. Именно поэтому данный

каскад обычно называют эмиттерным повторителем и изображают схему так, как показано на

рисунке 68.

Эмиттерным – потому, что резистор нагрузки включен в провод вывода эмиттера и выходное

напряжение снимается с эмиттера (относительно корпуса). Так как входная цепь представляет

собой закрытый коллекторный переход, входное сопротивление каскада по схеме ОК составляет десятки килоом, что является важным достоинством схемы. Выходное сопротивление

схемы с ОК, наоборот, получается сравнительно небольшим, обычно единицы килоом или

сотни ом. Эти достоинства схемы с ОК побуждают использовать её для согласования раз-

личных устройств по входному сопротивлению.

Недостатком схемы является то, что она не усиливает напряжение – коэффициент усиления

чуть меньше 1.

4) Усилительные свойства биполярного транзистора.Независимо от схемы включения,

транзистор характеризуется тремя коэффициентами усиления:

 KI = Iвых / Iвх – по току;

 KU = Uвых / Uвх = (Iвых ∙ Rн) / (Iвх ∙ Rвх) = KI ∙ Rн / Rвх – по напряжению;

 KP = Pвых / Pвх = (Uвых ∙ Iвых) / (Uвх ∙ Iвх) = KI∙KU – по мощности.

Для схемы с общей базой:

KI = Iк / Iэ = α (α<1)

KU = α ∙ (Rн / Rвх)

Rн ≈ n ∙ 1кОм

Rвх ≈ n ∙ 10 Ω

KU ≈ n ∙ 100

KP = KU / KI = n ∙ 100

Для схемы с общим коллектором:

KI = Iэ / Iб = β + 1 = n

KU = β ∙ (Rн / Rвх) ≈ n

KU < 1

Для схемы с общим эмиттером:

KI = Iк / Iб = β = n (10ч100)

KU = β ∙ (Rн / Rвх)

KP = KI ∙ KU = n ∙ (1000ч10000)

Работа усилительного каскада с транзистором происходит следующим образом. Представим

транзистор переменным резистором ro, последовательно с которым включено нагрузочное

сопротивление Rн и источник питания Е. Напряжение источника Е делится между сопротивлением нагрузки RH и внутренним сопротивлением транзистора ro, которое он оказывает постоянному току коллектора. Это сопротивление приближённо равно сопротивлению коллекторного перехода транзисторадля постоянного тока. В действительности к этому сопротивлению ещё добавляются небольшие сопротивления эмиттерного перехода, а также n- и p-областей, но эти сопротивления можно не принимать во внимание.

Если во входную цепь включается источник колебаний, то при изменении его напряжения

изменяется ток эмиттера, а следовательно, сопротивление коллекторного перехода. Тогда

напряжение источника Е будет перераспределяться между Rн и ro. При этом переменное

напряжение на резисторе нагрузки может быть получено в десятки раз большим, чем входное переменное напряжение. Изменения тока коллектора почти равны изменениям тока эмиттера и во много раз больше изменений тока базы. Поэтому в рассматриваемой схеме получается значительное усиление тока и очень большое усиление мощности. Усиленная мощ-

ность является частью мощности, затрачиваемой источником Е.

Статические характеристики

транзисторов