4.3. Каскад с общей базой

Рис. 2.15. Каскад с общей базой

Каскад с общей базой изображен на рис. 2.15. Напряжение на базе и, следовательно, на эмиттере в этой схеме фиксировано; ток через R_э постоянен. Соответственно, входной сигнал вызывает изменение тока через R₃, ток через R_к изменяется при этом на эту же величину. Коэффициент усиления этой схемы:

.

Входное сопротивление этой схемы равно R_вх=R₃; выходное сопротивление R_вых=R_к. Видно, что при тех же коэффициенте усиления и R_вых входное сопротивление у каскада с общей базой значительно хуже, чем у каскада с общим эмиттером, однако в этой схеме отсутствует эффект Миллера.

4.4. Дифференциальный усилитель

Рис. 2.16. Дифференциальный усилитель

Из сказанного видно, что у каждого каскада есть свои преимущества и свои недостатки. Можно получить очень хорошую схему, если использовать два следующих друг за другом каскада, которые бы компенсировали недостатки друг друга. Примером такой схемы является дифференциальный усилитель (рис. 2.16), который объединяет эмиттерный повторитель и каскад с общей базой. Выходное напряжение идеального дифференциального усилителя:

U_вых = K_дифф·(U_вх1  – U_вх2). (2.2)

Дифференциальный усилитель широко применяется в случае, когда на полезный сигнал, равный разности напряжений на двух проводах, накладывается синфазная (одинаковая) помеха. Кроме дифференциального коэффициента усиления из (2.2), дифференциальный усилитель характеризуется коэффициентом усиления синфазного сигнала.

4.5 Источник тока

Рис. 2.17. Источник тока

В схеме, изображенной на рис. 2.17, фиксировано напряжение на базе. Напряжение на эмиттере смещено на напряжение открытого диода и также является приблизительно постоянным. Следовательно, через R_э протекает фиксированный ток I_э = (U₀  – 0,6)/ R_э. Так как базовым током можно пренебречь, то ток через R_к также равен I_э, который определяется только напряжением на базе и значением эмиттерного резистора. Получается, что в этой схеме ток через коллекторную цепь не зависит от ее сопротивления!

5. Практическая часть

5.1. Указания к работе

В данной работе используется биполярный n-p-n транзистор КТ315, его цоколевка показана на рис. 1.18. Правильная распайка транзистора на монтажной плате приведена на рис. 1.19.

Рис. 2.18. Цоколевка транзистора КТ315

Рис. 2.19. Распайка транзистора на монтажной плате

Для питания схемы используется лабораторный источник питания, показанный на рис. 2.20. Этот источник имеет четыре канала; для каждого из каналов можно независимо устанавливать выходное напряжение и предельный ток. Диапазон устанавливаемых напряжений и предельные токи для каждого из каналов указаны под их выводами. Обратите внимание – с левой стороны дисплея есть переключатель CH2/CH4, который определяет, по какому каналу (второму или четвертому) данные выводятся на левую сторону дисплея. Аналогично работает и переключатель CH1/CH3, расположенный справа.

Рис 2.20. Лабораторный источник питания

Источник также способен обеспечивать двухполярное питание, которое требуется в приведенных ниже схемах. Для этого следует установить режим <Series>, а также соединить выход <GND> с одним из выходов <CH2+> или <CH1>. При этом выход <GND> будет соответствовать земле, <CH2> – отрицательному питанию, <CH1+> – положительному.

Кнопка <Output> позволяет включать/выключать выходное напряжение, что очень удобно – при внесении каких-либо изменений в схему этой кнопкой ее можно легко обесточить, а по завершении монтажа – опять подать напряжение питания. О наличии напряжения также информирует зеленый индикатор под этой кнопкой.

Синусоидальный сигнал на вход исследуемых схем подается с выхода <Func Out> генератора, показанного на рис. 2.21. Выход <Sync out> обеспечивает синхросигнал; с его помощью можно обеспечить четкую картинку на осциллографе. Управление основными функциями генератора осуществляется через меню, для входа в которое нужно нажать на большое колесико прокрутки, расположенное справа от экрана; с его же помощью осуществляется и навигация в меню. В меню можно выбрать: форму выходного сигнала, частотный диапазон, коэффициент ослабления, и т.д. Настройка частоты <Frequency> в пределах выбранного диапазона производится двумя ручками – грубо <Coarse> и более точно <Fine>. Амплитуда сигнала настраивается ручкой <Amplitude>.

Рис 2.21. Генератор сигнала