- •1. Усилитель на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общей базой……………………………………………………………………………...…2
- •2. Усилитель на биполярном транзисторе, включенном по схеме общим эмиттером………………………………………………………………………….6
- •3. Усилитель на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором……………………………………………………………………...14
- •1. Усилитель на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общей базой.
- •Режим работы схемы по постоянному току определяется элементами: rк, rэ, eк, eэ и характеристиками транзистора vt. Запишем уравнения Кирхгофа для выходной цепи:
- •2. Усилитель напряжения на биполярном транзисторе включенном по схеме с общим эмиттером.
- •3. Усилитель на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором (эмиттерный повторитель).
«Симферопольское высшее профессиональное училище электронного и промышленного оборудования»
Реферат на тему:
«Транзисторы»
Выполнил:
Проверил:
«2011»
Содержание
1. Усилитель на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общей базой……………………………………………………………………………...…2
2. Усилитель на биполярном транзисторе, включенном по схеме общим эмиттером………………………………………………………………………….6
3. Усилитель на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором……………………………………………………………………...14
1. Усилитель на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общей базой.
При проектировании усилителей на биполярных транзисторах входной переход транзистора всегда включают в прямом направлении, а выходной в обратном. На Рис. 1.1 приведена схема усилителя на биполярном транзисторе, включенном с общей базой (ОБ).
Рис. 1.1 Схема усилителя по схеме с общей базой.
Резистор RК являться нагрузкой транзистора и определяет его усилительные свойства,. Если RК=0 то эффект усиления напряжения не происходит, т.к. UКБ=EК=const. С увеличением RК растет коэффициент усиления схемы по напряжению, однако существует ограничение на RК сверху.
Для данной схемы ориентировочные значения коэффициентов усиления можно определить следующим образом:
,
Поскольку для ОБ , , а (т.к. входной переход транзистора включен в проводящем направлении) то получим, kU>>1
Коэффициент усиления по току kI меньше 1.
, kI(0.5¸0.95).
Следовательно, схема с ОБ усиливает напряжение, мощность, но не усиливает ток.
Расчет схемы по постоянному току.
Режим работы схемы по постоянному току определяется элементами: rк, rэ, eк, eэ и характеристиками транзистора vt. Запишем уравнения Кирхгофа для выходной цепи:
Уравнение (1) представляет собой уравнение прямой, которую называют нагрузочной прямой, а уравнение (2) представляет семейство выходных характеристик транзистора, включенного по схеме с общей базой. На основании определенных критериев может быть выбран тип транзистора, при этом по справочнику определим его входные и выходные характеристики.
Для построения нагрузочной линии (1) рекомендуют использовать 2 режима:
а) режим холостого хода: IК=0 тогда из (1) получим UКБ=EК точка 1 (см. Рис. 1.2)
б) режим короткого замыкания: UКБ=0, следовательно точка 2 (см. Рис. 1.2)
Через полученные две точки проведем нагрузочную прямую, и выберем на ней точку покоя, например точку О (Рис. 1.2). Для возможности более полного использования характеристик транзистора точку "О" рекомендуют выбирать в центральной области, н линейном участке, выходных характеристик. Эта точка характеризуется тремя координатами IКп,UКБп,IЭп.
Рис. 1.2 Выходные характеристики транзистора с ОБ.
Для обеспечения работы усилителя в точке покоя "О" нужно обеспечить входной ток IЭп.
Аналогично выходной цепи опишем входную цепь системой уравнений:
Уравнение 1' нагрузочной прямой по входу, а уравнение 2' – входными характеристиками транзистора. Для построения нагрузочной линии используем режимы холостого хода и короткого замыкания:
а) режим ХХ: IЭ=0 Þ UЭБ=EЭ;
б) режим КЗ: Þ UЭБ=0.
Положение рабочей точки на нагрузочной прямой можно определить по току IЭп или по напряжению UКБп. Координаты рабочей точки определяют напряжение между базой и эмиттером по постоянному току IЭбп.
Рис. 1.3 входные характеристики транзистора с ОБ
Расчет усилителя по переменному току.
Принципиальная схема усилителя имеет вид, приведенный на Рис. 1.4..
Рис. 1.4 принципиальная схема усилителя с ОБ.
Разделительные конденсаторы СР1 и СР2 нужны для того, чтобы:
1) источник входного сигнала и нагрузка не изменяли режим работы транзистора по постоянному току;
2) не пропускать на вход и в нагрузку постоянные составляющие, в которых нет информации о переменном входном сигнале.
При расчете схемы по переменному току составляется электрическая модель усилителя, включающая линейную электрическую модель усилителя, с учетом того, что для переменных составляющих источники питания (ЕК) обладают низким внутренним сопротивлением, и следовательно, точки "+" и "-" ЕК источника можно считать однопотенциальными.
Построим осциллограммы иллюстрирующие работу усилителя. Пусть входное воздействие представлено источником синусоидального тока:
.
Осциллограммы, иллюстрирующие работу усилителя, будет иметь вид представленный на Рис. 1.5. На рисунке показаны характерные точки для IК, UКБ при значениях аргумента входного тока i(t), а также для произвольного значения аргумента t1 входного воздействия i(t).
Рис. 1.5 осциллограммы усилителя на транзисторе с ОБ.
Для приращения входного тока относительно координаты точки покоя "О" на 25¸30%, можно считать, что усилитель работает в линейной области характеристик, что обеспечивает синусоидальные значения выходного тока (IK) и напряжения (UКБ), при синусоидальном входном воздействии.
Из рисунка 3.5 следует, что фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями равен нулю (ju=0), а фазовый сдвиг между токами IK и IЭ равен 180° (ji=180°). Это объясняется тем, что UКБ и IK отрицательны, т.к. они реально расположены в третьем квадранте.