Материалы для подготовки к работе. В зависимости от назначения различают усилители постоянного тока для усиления постоянных или медленно изменяющихся во времени сигналов и усилители с

В зависимости от назначения различают усилители постоянного тока для усиления постоянных или медленно изменяющихся во времени сигналов и усилители с емкостными связями для усиления быстро изменяющихся во времени сигналов.

Различные усилительные устройства применяются для преимущественного усиления тех или иных параметров сигналов. По этому признаку они делятся на усилители напряжений и усилители мощности.

Для усиления сигналов используются свойства как биполярных, так и полевых транзисторов, при помощи которых можно создавать однокаскадные и многокаскадные усилительные устройства. В данной работе рассматриваются усилители на биполярных транзисторах.

Для усиления сигналов применяются три схемы включения биполярных транзисторов в активном режиме работы: с общей базой (ОБ) (рис. 14.1, а) с общим эмиттером (ОЭ) (рис. 14.1, б) с общим коллектором (ОК) (рис. 14.1, в). Название схемы включения транзистора совпадает с названием вывода, общего для входной и выходной цепей. Практически наиболее часто применяются усилители, в которых транзистор включается по схеме с общим эмиттером (рис. 14.1, б).

Рассмотрим основные процессы в транзисторе, включенном по схеме с ОЭ. Для этого сравним их с уже рассмотренными процессами в транзисторе, включенном по схеме с ОБ. В обоих случаях напряжение U_бэ=—U_эб < 0 используется в качестве сигнала управления током коллектора, который мало зависит от напряжения U_кб < 0. По второму закону Кирхгофа U_кб = U_кэ — U_бэ. Поэтому ток коллектора мало зависит также и от напряжения U_кэ, если
U_кэ ≤ U_бэ. Это условие всегда выполняется в усилителях. Следовательно, зависимости I_к=f (I_э) _Uкб=const (рис. 14.1, б) в транзисторе, включенном по схеме с ОБ, и зависимости I_к=f (I_э) _Uкэ=const в транзисторе, включенном по схеме с ОЭ, практически совпадают, т. е. статический режим транзистора в обоих случаях одинаковый.

Рис. 14.1. Схемы подключения однокаскадных усилителей

На коллекторных характеристиках можно отметить два участка. При увеличении напряжения (- U_кэ)от нулевого значения ток коллектора сначала быстро увеличивается, а затем остается практически постоянным. При отсутствии сигнала управления U_бэ = 0, т. е. коротком замыкании между выводами базы и эмиттера, токи коллектора и базы практически одинаковы(I_к≈ -I_б) и равны обратному току через переход коллектор - база. Этот ток при номинальном напряжении U_{кэ ном} обозначается I_к0 и служит параметром транзистора. С помощью семейства коллекторных характеристик, точнее, участков характеристик, практически параллельных оси абсцисс, легко определить дифференциальный коэффициент передачи тока базы как отношение β = ∆ I_к / ∆ I_б при U_кэ = const, который используется при расчете усилителей.