Курсовая работа: Расчет элементов однокаскадного усилителя
Для получения усиленного выходного напряжения в нее включают сопротивление нагрузки.
Работа усилительного каскада происходит следующим образом. Представим коллекторную цепь в виде эквивалентной цепи (рис.3.).
Напряжение источника Е2 делится между Rн и внутренним сопротивлением транзистора го, которое он оказывает постоянному ток коллектора.
Внутреннее сопротивление транзистора примерно равно сопротивлению коллекторного перехода для постоянного тока:
Если во входную цепь включить источник колебаний, то при изменении его
напряжения изменяется ток эмиттера. Это вызывает изменение rко , что приводит к перераспределению напряжения источника Е2 между Ro и rко . При этом переменное напряжение на нагрузке может быть получено в десятки раз больше, чем входное.
Изменение тока коллектора примерно равно изменению тока эмиттера и во много раз больше изменения тока базы, поэтому в рассматриваемой схеме получают значительное усиление тока и очень большое усиление мощности.
1.2 Усилители на биполярных транзисторах
В усилителях на биполярных транзисторах используется три схемы подключения транзистора: с общей базой (рис.4;
7), с общим эмиттером (рис.5;
8), с общим коллектором (рис.6;
Рис.4 Рис.5 Рис.6
Рис.7 Рис.8 Рис.9
На рисунках 4-6 показаны схемы включения транзисторов с питанием входных и выходных цепей от отдельных источников питания, а на рисунках 7 - 8 - с питанием входных и выходных цепей транзистора от одного источника постоянного напряжения.
Усилители в схеме включения транзистора с общей базой характеризуются усилением по напряжению, отсутствием усиления по току, малым входным сопротивлением и большим выходным сопротивлением.
Усилители в схеме включения транзистора с общим коллектором характеризуются усилением по току, отсутствием усиления по напряжению, большим входным сопротивлением и малым выходным сопротивлением.
Наибольшее распространение получила схема включения с общим эмиттером. В схеме включения транзистора с общим эмиттером усилитель обеспечивает усиление по напряжению, по току, по мощности. Такой усилитель имеет средние значения входного и выходного сопротивления по сравнению со схемами включения с общей базой и общим коллектором.
Сравнительные характеристики усилителей приведены в таблице:
Параметр | Схема ОЭ | Схема ОБ | Схема ОК |
коэффициент усиления по току | Десятки-сотни | Немного меньше единицы | Десятки-сотни |
коэффициент усиления по напряжению | Десятки-сотни | Десятки-сотни | Немного меньше единицы |
коэффициент усиления по мощности | Сотни - десятки тысяч | Десятки-сотни | Десятки-сотни |
Входное сопротивление | Сотни ом - единицы килоом | Единицы-десятки ом | Десятки - сотни килоом |
Выходное сопротивление | Единицы - десятки килоом | Сотни _илом - единицы мегаом |
Сотни ом - единицы килоом |
Параметры транзистора в значительной степени зависят от температуры. Изменение температуры окружающей среды приводит к изменению рабочего режима транзистора в простой схеме усилителя при включении транзистора с общим эмиттером. Такая простая схема усилителя используется очень редко. Для стабилизации режима работы транзистора при изменении температуры используют схемы коллекторной (рис.11,12) и эмиттерной (рис.13, 14) стабилизации режима работы транзистора.
Рис.10 Рис.11.