Поделиться Поделиться

Электронные усилители на биполярных транзисторах

Усилители низкой частоты на биполярных транзисторах имеют предварительные и выходные каскады усиления.

Рассмотрим принцип работы усилителя на биполярном транзисторе, собранного по схеме с общим эмиттером. Предварительный каскад усилителя приведен на рис.8.10.

Напряжение синусоидального сигнала Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 1 через разделительный конденсатор Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 2 поступает на участок база-эмиттер транзистора VT. При этом конденсаторы большой ёмкости Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 2 и Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 4 отделяют цепь постянного тока (цепь питания транзистора) от цепи источника входного сигнала и цепи нагрузки. Для нормальной работы транзистора VT между эмиттером и базой должно быть приложено небольшое постоянное напряжение смещения Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 5 (десятые доли вольта).

Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 6

Рис.8.10. Предварительный каскад усилителя на биполярном транзисторе

Для получения Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 5 применен резистор Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 8 , играющий роль отрицательной обратной связи по току Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 9 . Так, если Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 10 , то с увеличением Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 1 , увеличивается базовый ток Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 12 и уменьшается входной ток Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 13 . При этом напряжение Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 5 невелико, им пренебрегаем. Изменение входного сигнала Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 1 вызывает изменение коллекторного тока Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 16 и напряжения на нагрузке Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 17 . Коэффициенты усиления по напряжению (току) определяются соотношениями Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 18 , Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 19 .

Расчёт такого каскада показан графически на рис.8.11. Здесь приведены входная характеристика и выходные статические характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером. Если принять, что сопротивление нагрузки Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 20 и напряжение источника Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 21 заданы, то положение линии нагрузки на выходных характеристиках транзистора определяется линией СD. Выбираем на этой линии рабочий участок АВ.

Рабочая точка О при синусоидальном входном сигнале находится в середине этого участка. Проекция отрезка АО на ось ординат определяет амплитуду коллекторного тока, а проекция того же отрезка на ось абсцисс – амплитуду переменной составляющей коллекторного напряжения. Рабочая точка О указывает, что транзистор находится в режиме покоя (значения Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 22 и Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 23 ).

Кроме того, точка О определяет ток покоя базы Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 24 , а следовательно, и положение рабочей точки О’ на входной характеристике. Точкам А и В выходных характеристик соответствуют точки А’ и В’ на входной характеристике. Проекции отрезка А’О’ на оси абсцисс и ординат определяют соответственно ампитуды переменных входных сигналов по напряжению и току. На практике в качестве входной характеристики используют характеристику, в которой Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 25 = Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 23 .

Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 27

Рис.8.11. Графический расчёт параметров предварительного каскада усилителя на биполярном транзисторе

Выходной каскад УНЧ может быть собран на транзисторе по схеме с общим эмиттэром, который изображён на рис.8.12. При этом для увеличения мощности на нагрузке необходимо выполнить условие, при котором сопротивление нагрузки Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 28 , где Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 29 внутреннее сопротивление коллекторно-эмиторной цепи транзистора, которое составляет сотни ОМ, то есть больше сопротивления нагрузки Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 30 .

Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 31

Рис.8.12. Выходной каскад усилителя на биполярном транзисторе

(усилитель мощности)

Понижающие трансформаторы применяют для согласования Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 30 с Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 33 , при этом сопротивление первичной обмотки трансформатора Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 34 , где коэффициент трансформации Электронные усилители на биполярных транзисторах - Инвестирование - 35 зависит от отношения витков вторичной и первичной обмоток.

← Предыдущая страница | Следующая страница →