- •Часть 1.Курс лекций
- •Глава 1. Полупроводниковые приборы
- •1.1.Электропроводимость полупроводников.
- •1.2.Электронно – дырочный переход.
- •1.3.Полупроводниковые диоды.
- •1.4.Биполярный транзистор.
- •1.5.Полевые транзисторы.
- •1.5.2.Принцип действия полевого транзистора.
- •1.6. Тиристоры.
- •Глава 2. Фотоэлектронные приборы
- •2.1.Внутренний и внешний фотоэффекты
- •Глава 3.
- •3.1.Назначение и классификация выпрямителей.
- •3.2.Однофазные выпрямители.
- •3 .2.1.Однополупериодный выпрямитель.
- •3.2.2.Двухполупериодные выпрямители.
- •3.3.Трехфазные выпрямители.
- •3.4.Управляемые выпрямители.
- •3.5.Стабилизаторы.
- •3 .5.1.Стабилизаторы напряжения.
- •3.5.2.Стабилизаторы тока
- •Глава 4
- •4.1.Классификация и основные характеристики усилителей.
- •4.2.Обратная связь в усилителях
- •4.3.Однокаскадные усилители на биполярных транзисторах
- •4.3.Усилитель на полевом транзисторе
- •4.4.Межкаскадные связи
- •4.5.Избирательные усилители
- •4.6.Импульсные(широкополосные) усилители
- •4.7.Усилители постоянного тока
- •Глава 5
- •5.1. Колебательный контур
- •5.2. Генераторы lс типа
- •5.3. Генераторы rс - т и п а
- •5.4.Импульсные генераторы
- •5.5.Генераторы пилообразного напряжения.
- •5.6. Электронный осциллограф
- •Глава 7. Интегральные микросхемы.
4.3.Усилитель на полевом транзисторе
П олевой транзистор, имеющий, как и биполярный транзистор, три внешних вывода, может быть включен в усилительную схему по трем различным схемам: с общим истоком (ОИ),общим стоком(ОС) и общим затвором (ОЗ). Наиболее широкое применение на практике нашла схема с ОИ, аналогичная схеме ОЭ биполярного транзистора.
Рис.4.3. Схема усилителя на полевом транзисторе с затвором в виде p-n-перехода
В режиме покоя в цепях истока и стока протекают постоянные токи, направление которых показано в схеме. На резисторе истока Rи создается падение напряжения положительным потенциалом, приложенное к затвору транзистора и являющееся напряжением смещения. Этим напряжением фиксируется положение рабочей точки на стоко-затворной характеристике. РезисторRcв цепи стока является сопротивлением нагрузки. Резистор R3в цепи затвора позволяет подать постоянное напряжение смещения на участок затвор — исток. Назначение разделительных конденсаторов Ср1 и Ср 2, а также конденсатора Си ничем нe отличается от назначения аналогичных элементов в схеме усилителя на биполярном транзисторе.
Резистор Rи кроме функции автоматического смещения на затвор выполняет также функцию термостабилизации режима работы усилителя по постоянному току, стабилизируя Iос. Чтобы на этом резисторе не выделялось напряжение за счет переменной составляющей тока стока (это привело бы к наличию отрицательной обратной связи), его шунтируют конденсатором Си, емкость которого определяют из условия Си>>1/(ωRи), где ω — частота усиливаемого сигнала. Сопротивление резистора R3, включенное параллельно входному сопротивлению усилителя, которое очень велико, должно иметь соизмеримое с ним значение.
4.4.Межкаскадные связи
В тех случаях, когда для получения заданного коэффициента усиления одного усилительного каскада бывает недостаточно, применяют многокаскад-ные усилители. Для передачи сигналов от одного каскада многокаскадного усилителя к другому используют элементы межкаскадных связей. Существует три вида схем межкаскадной связи: резистивно-емкостная, непосредственная (гальваническая) и трансформаторная. Наи-большее распространение в схемах предвари-
т ельного усиления получили схемы усилите-лей с резистивно-емкостной связью.
Рис.4.4.Усилитель с резистивно-емкостной связью.
Назначение всех элементов схемы ясно из изложенного ранее. Рассмотрим амплитудно-частотную характеристику двухкаскадного усилителя, показанную на рисунке выше. Снижение коэффициента усиления в области нижних частот обусловлено разделительными конденсаторами Ср1, Ср2 и СрЗ. Увеличение сопротивлений разделительных конденсаторов на нижних частотах приводит к тому, что падение напряжения сигнала на них возрастает и выходное напряжение схемы падает. В области верхних частот необходимо учитывать емкости коллекторных переходов Ск, а также входные емкости транзисторов и емкости монтажа схемы, сопротивления которых снижаются с ростом частоты, шунтируя нагрузку и уменьшая ее сопротивление. Это приводит к завалу амплитудно-частотной характеристики усилителя области верхних частот. В области средних частот влиянием всех реактивных элементов схемы можно пренебречь, и поэтому коэффициент усиления будет наибольший.
При создании усилителя иногда возникает необходимость в специальном устройстве, которое должно давать на выходе два напряжения, равные по величине и сдвинутые между собой по фазе на 180°.Такое устройство называют фазоинвертором. Наиболее простой схемой фазоинвертора является трансформатор с выводом средней точки вторичной обмотки. Однако такой фазоинвертор имеет два недостатка. Во-первых, в трансформаторе не происходит усиления сигналов. Во-вторых, в нем возникают значительные частотные и нелинейные искажения. Фазоинвертор можно выполнить на транзисторе с разделенной нагрузкой (рис. 4.5).
Р ис.4.5. Фазоинвертор на биполярном транзисторе с разделённой нагрузкой
В этой схеме при возрастании переменного напряжения на входе(«+» на базе) уменьшаются эмиттерный и коллекторный токи транзистора, из-за чего одновременно снижается отрицательное напряжение на эмиттере («+» на эмиттере) и возрастает отрицательное напряжение на коллекторе («-» на коллекторе).
Т.о., выходные напряженияUвых1 иUвых2будут сдвинуты по фазе на 180°. Подобрав одинаковые сопротивления резисторов Rки Rэ, можно получить одинаковые амплитуды выходных напряжений.