Сегодня мы будем изучать транзистор. А конкретно включение транзистора в схему усилителя. Существует три базовых схемы включения транзистора в усилитель. Мы на схеме видим npn транзистор. На всех трех схемах для работы npn транзистора нам нужно положительное напряжение на коллекторе и отрицательное напряжение на эмиттере и положительное напряжение на базе.
Чем отличаются все эти три схемы? Тем что в первом случае в схеме с общим эмиттером эмиттер находится на земле. С общей базой у нас база находится на земле, а эмиттер у нас это вход. И третий случай - общий коллектор или по-другому называется такая схема включения эмиттерный повторитель. У нас коллектор находится на земле и снимаем сигнал с эмиттера.
Чем отличаются эти схемы? Первая схема имеет маленькое входное сопротивление и большое выходное сопротивление.
C общей базой имеет очень маленькoe входное сопротивление и очень большое выходное сопротивление. Кроме того, в первой схеме с общим эмиттером фаза сигнала на входе и фаза сигнала на выходе отличается на 180 градусов. То есть транзистор инвертирует фазу сигнала который поступает на вход схемы. С общей базой фаза сигнала у нас не изменяется. Какой сигнал на эмиттер поступил с такой же фазой он у нас на коллекторе снимается.
И третья схема отличается тем что она не усиливает по напряжению. Сигнал который мы подаем на базу мы снимаем с эмиттера с небольшим ослаблением по напряжению. Но он у нас усиливается по по току. Эта схема имеет большое входное сопротивление и малое выходное сопротивление. Мы можем сюда подавать на вход микроватты а с эмиттера снимать милливатты. То есть он у нас всё-таки усиливает, но усиливает по току.
Cхема с общим эмиттером.
Давайте договоримся. В программе функциональный генератор идеальный. Что это значит? Это значит что внутреннее сопротивление этого генератора равно нулю. Если мы его будем подключать прямо в схему он будет нарушать реальную работу усилителя, то есть мы не увидим как она будет работать в реальности. Поэтому во всех схемах я добавил сопротивление R3 на 1 кОм задав, таким образом, внутреннее сопротивление функционального генератора. Таким образом мы приближаемся к реальности. Чем эта схема отличается от того что мы рассмотрели ранее? Практически ничем. Мы изучим как в принципе работает эта схема.
Для управления транзистором нужно смещение на его базе если мы заземлим сопротивление и подадим сюда сигнал то при определенной амплитуде на входе он у нас на выходе появится.
Но до этой амплитуды он у нас будет обрезаться поэтому чтобы вывести транзистор в линейный режим нам нужно смещение на его базе чтобы приоткрыть транзистор наполовину выходного напряжения, чтобы он у нас работал в линейном режиме.
Источник смещения у нас 0,67 вольт. Сопротивление R2 нам необходимо для развязки базы по переменному напряжению. Без него мы не сможем заниматься полезной работой усилителя - усилением входного сигнала.
R1 - нагрузка, то есть выходное сопротивление нашего усилителя.
На коллектор мы подаем питание 12 вольт. Посмотрим на параметры нашего усилителя.
На вход мы подаем 28,8 mV синусоидального напряжения звуковой частоты 1 кГц.
На выходе получаем 6,66V напряжения тойже частоты.
Считаем коэфициент нашего усилительного каскада:
6660mV/28,8mV = 231,25
Теперь посмотрим как сопротивление нагрузки влияет на коэфициент усиления каскада.
Заменим сопротивление резистора R1 на 10 кОм.
И мы видим ограничение отрицательной полуволны выходного сигнала. Убеждаемся, что в ограничении виновато не большое усиление каскада, а смещение рабочей точки транзистора в нелинейную область вольт-амперной харрактеристики транзистора из -за высокого смещения транзистора.
Изменяем напряжение смещения транзистора на 0,64 mV, тем самым выводя рабочую точку транзистора на линейную область вольт-амперной харрактеристики транзистора.
Продолжение этого материала вы можете посмотреть в этом видео:
Другие материалы по электронике находяться здесь:
Все видео плейлиста:
