Евых

Рис. 4.6. Усиление по напряжению в схеме с общим эмиттером.

нал, равен нулю. Теперь примем, что сигнал Д является синусоидальным, как показано на рисунке.

При увеличении напряжения Д ток коллектора возрастает. Увеличивается падение напряжения на резисторе Ry.. Но напряжение Vcc является постоянным, поэтому, согласно закону Кирхгофа для напряжений, Усс=£2+£вых. В связи с этим уменьшение Еых должно сопровождаться увеличением Ег. Напряжение вых имеет минимальное значение, когда напряжение Е\ максимально.

Аналогично, когда напряжение Bi изменяется в отрицательном направлении, коллекторный ток транзистора уменьшается. При этом уменьшается падение напряжения на Ry. и увеличивается напряжение Явых.

оначение вых колеблется относительно Vcc/2 в пределах от О В при максимальном токе коллектора до Усе при токе коллектора, равном нулю.

Смещение

В применяемых на практике транзисторных схемах для подачи напряжения на коллектор и базу батареи не используют. Это непрактично, и поэтому чаще всего можно встретить один источник питания, значение напряжения которого лежит в пределах

4"

Phc. 4.7. Простое смещение (a); смещение через коллекторную цепь (б); смещение с помощью делителя напряжения (в).

от 1,5 до 28 В. Наиболее распространены значения 12 и 28В. Такие предельные значения просто общеприняты, и конечно, вы можете встретить транзисторные схемы, в которых потенциалы будут выше или ниже, чем указанные здесь пределы.

На рис. 4.7 показаны три метода смещения перехода база - эмиттер за счет одного источника питания Vcc и резисторов. В каждом из примеров через Rk обозначена нагрузка в цепи коллектора, через R - резистор в цепи базы и через R3 - резистор в цепи эмиттера. Приведенные формулы дают хорошие приближения только в диапазоне частот до 100 кГц и ниже. На более высоких частотах точность несколько ухудшается, точнее ухудшается сильно.

Схема на рис. 4.7,а представляет собой пример простого метода задания смещения с помощью резистора, при котором резистор смещения базы подключается непосредственно к источнику питания Vcc (+). Выходное сопротивление приблизительно равно сопротивлению резистора в коллекторной цепи Rk. при условии что сопротивление источника питания не превышает Vio сопротивления Rk на самой низкой рабочей частоте.

Входное сопротивление может быть достаточно высоким, порядка произведения коэффициента усиления р на сопротивление резистора в цепи эмиттера, т. е.

Z,.-=RsK. (4.14)

В схеме этого типа усиление можно определять по двум величинам- по напряжению и току. Коэффициент усиления по току-это просто коэффициент р, который в технических условиях

на транзистор обозначается обычно как hfa. С другой стороны,, коэффициент усиления по напряжению определяется следующим образом:

A,==RJijjR,. (4.15>

Во всех примерах наличие резистора в цепи эмиттера Rs необязательно, но его присутствие позволяет увеличить температурную стабильность схем. К сожалению, этот резистор также понижает коэффициент усиления. Конструкторы должны выбирать такое сопротивление Rs, которое могло бы быть компромиссом между требованиями температурной стабильности и усиления. Обратите внимание, что Rs входит в знаменатель уравнения (4.15), значит коэффициент усиления будет тем меньше, чем больше сопротивление Rs. Обычно R имеет сопротивление в пределах между 50 Ом и 5 кОм, но при любом значении должно выполняться условие:

</?з<4<-. (4.16>

Очень распространено значение RJIO, кг тому же его легко подсчитать в уме.

Значение сопротивления Rk вычисляется таким образом,чтобы обеспечивалось нужное напряжение на коллекторе и ток коллектора нужной величины. Обычно для большинства усилителей напряжение между коллектором и землей устанавливают приблизительно равным Vccl2.

Для тока коллектора можно выбрать любое удобное значение, и не обязательно максимальное. Следует принимать во внимание не только максимальный ток коллектора, указанный в технических условиях, но и мощность, которую рассеивает кол-летор (Рр). В общем

(max) кэ (max) = -р (max)- (4-17)

Максимально допустимый ток коллектора может быть меньше указанного в технических условиях, так как произведение максимально допустимого напряжения на максимальный ток коллектора часто больше, чем максимальная рассеиваемая мощность. Максимально допустимый ток коллектора, который мы обозначим через /к, определяется следующим образом:

/к = . (4.18)

кэ (max)

где Рр - максимальная мощность рассеяния коллектора, Вт; Укэ - максимально допустимый потенциал коллектора; /к - максимально допустимый ток коллектора.

Сопротивление резистора в цепи базы определяется величиной требуемого тока базы. Проще всего определить величину