Однотактные усилители

Однотактные усилители используют, например, в электронных реле, в схемах управления двигателями постоянного тока.

На рис. 4.2 представлена схема однотактного усилителя на n-p-n транзисторе, включенного по схеме с общим эмиттером.

Рис.4.2

Основные элементы схемы:

- VT – транзистор,

- Rк – нагрузка цепи коллектора транзистора,

- Ек – источник питания.

Дополнительные элементы:

- R1, R2 – делитель напряжения, напряжение, снимаемое с резистора R2 служит для создания начального отрицательного смещения на базе транзистора; R1 и R2 подбирают таким образом, чтобы в начальном состоянии транзистор был полуоткрыт. При этом начальное выходное напряжение, снимаемое с коллектора транзистора, равно 1/2Ек.

- Резистор Rэ служит для термостабилизации тока транзистора.

На рис. 4.3 показаны временные диаграммы входного и выходного напряжения, когда на вход усилителя подается медленно изменяющееся напряжение по величине и знаку.

Рис. 4.3

Пояснения к диаграммам: Положительное входное напряжение уменьшает сопротивление транзистора, и напряжение на его коллекторе приближается к нулю, тем ближе, чем выше уровень входного напряжения. Отрицательное входное напряжение увеличивает сопротивление транзистора, поэтому выходное напряжение возрастает, приближаясь к значению напряжения источника питания Ек.

Усилительные свойства данной схемы проявляются в том, что при изменении входного напряжения, выходное напряжение меняется пропорционально входному. При этом за счет усилительных свойств амплитуда изменения выходного напряжения больше амплитуды изменения входного напряжения.

Недостатки однотактного усилителя:

- Характеристика усилителя (Uвых=F(Uвх)) не выходит из начала координат;

- Сильный дрейф нуля, который проявляется в самопроизвольном изменении выходного напряжения, когда входное не меняется, даже если входное напряжение равно нулю.

Причины дрейфа нуля:

- Нестабильность питающего напряжения;

- Температурная зависимость свойств транзисторов от температуры.

Дрейф нуля нельзя исключить, но можно уменьшить, используя стабилизированные источники питания, и частично компенсируя зависимость свойств транзистора от температуры, включая в цепь эмиттера транзистора резистор Rэ (см. рис.4.2).