Сравнение схем усилителей по параметрам

В схемах усилителя транзистор может быть включен по схеме с общим эмиттером (ОЭ), с общей базой (ОБ) и общим коллектором (ОК). Перечисленные схемы изображены на рис. 4, 5 и 6 соответственно.

Сравним эти схемы по основным параметрам усилителей: коэффициенту усиления по току КI, напряжению КU, мощности КP и входному и выходному сопротивлениям, (последнее важно при построении многокаскадных схем при их согласовании).

Рис. 5. Схема усилителя на каскаде с общей базой.

Рис. 6. Схема усилителя на каскаде с общим коллектором..

Схема с ОБ.

КI = IВЫХ /I ВХ =I К / I Э = α <1

КU == UВЫХ /U ВХ = IK R Н /I ВХ rВХ = α ( R Н / rВХ ) ≈ R Н / rВХ >> 1

КР ≈ КU

RВХ = U ЭБ / I Э = I Э rВХ / I Э = rВХ. rВХ ≈ 20….50 О м

RВЫХ = I К R Н / I К ≈ R Н - десятки кОм.

Схема с ОЭ.

КI = IВЫХ /I ВХ =I К / I Б = α /(1- α) = β>> 1

КU == UВЫХ /U ВХ = IK RН /IБ (1+ β) rВХ = β R Н /(1+ β) rВХ ≈ R Н / rВХ >> 1

КР ≈ КU КI

RВХ = U Б Э/ I Б = I Э rВХ / I Э(1- α) =(1+ β) rВХ

RВЫХ ≈ R Н

Схема с ОК.

КI = IВЫХ /I ВХ =I Э / I Б = 1 /(1- α) = (1+ β) =γ >> 1

КU == UВЫХ /U ВХ = (UВХ - U Б Э) /U ВХ =1 - U Б Э/U ВХ <1

RВХ = U ВХ/ I Б = (U Б Э + IЭ RН ) / I Б = U Б Э / I Б + IЭ RН / I Б = = RВХ ОЭ + IЭ RН / I Э(1- α) = RВХ ОЭ + R Н (1+ β) - сотни кОм.

RВЫХ = UВЫХ /I Э =(UВХ - U Б Э)/ IБ (1+ β) = RВХ ОК /(1+ β) - RВХ ОЭ/(1+ β) -единицы Ом.

КР ≈ КI

Так как схема не дает усиления по напряжению и фаза сигнала на сопротивлении нагрузки, включенном в цепь эмиттера, совпадает с фазой входного сигнала, эту схему называют эмиттерным повторителем (ЭП).

Итак, из сравнения параметров можно сделать следующие выводы:

-самый малый коэффициент усиления по току в схеме с ОБ, самый большой в схеме с ОК; схема с ОЭ дает усиление по току больше, чем схема с ОБ, но меньше, чем схема с ОК;

-схема с ОБ дает самое большое усиление по напряжению, схема с ОК не усиливает входной сигнал, в схеме с ОЭ усиление по напряжению несколько меньше, чем в схеме с ОБ;

-самое большое усиление по мощности обеспечивает схема с ОЭ;

-схема с ОБ имеет очень малое входное сопротивление, что затрудняет ее использование в многокаскадных схемах; схема с ОК имеет самое большое входное сопротивление и самое малое выходное, поэтому эту схему используют как трансформатор сопротивлений для согласования в многокаскадных усилителях и при работе на низкоомную нагрузку.