Схема усилителя на биполярном транзисторе

На принципиальной схеме усилителя на биполярном транзисторе VT, включенного по схеме с общим эмиттером обозначено:

Ec, Rc и En, Rвт — источники входного сигнала и питания транзистора с соответ­ствующими внутренними сопротивлениями;

 uвх — напряжение входного сигнала;

 RБ1 и RБ2 — резисторы делителя напряжения питания Un (обычно напряжение Un =10…30 В), предназначенные для установки тока базы IБ транзистора (по посто­янному току), т. е. рабочей точки (точки покоя) на линии нагрузки;

RЭ — резистор обратной отрицательной связи транзистора VT по постоянному току, подбором сопротивления которого обеспечивается температурная стабилизация его режима усиления. Так, при увеличении температуры возрастают постоянные составляющие токов коллектора IК и эмиттера IЭ и происходит падение напряже­ния RЭIЭ. В результате напряжение UБЭ уменьшается, что вызывает уменьшение тока базы , и, следовательно, тока , стабилизируя его;

CЭ — конденсатор большой ёмкости (десятки микрофарад), шунтирующий сопро­тивление резистора RЭ по переменному току, что исключает ослабление усиливае­мого сигнала по переменному току цепью обратной связи;

RК — нагрузочный резистор, сопротивление которого ограничивает ток коллекто­ра IК транзистора VT;

С1и С2 — разделительные конденсаторы входной и выходной цепей, обеспечива­ющие гальваническую развязку усилителя по постоянному току (предотвращаю­щие прохождение постоянной составляющей тока от источника сигнала к усили­телю и от усилителя к нагрузке).

В режиме работы усилителя по постоянному току для получения наименьших нелинейных искажений усиливае­мого сигнала рабочую точку а выбирают посере­дине рабочего участка bc линии нагрузки по постоянному току, описываемой уравнением

IКn = (Un UKn)/ RK , где .

UKn = UKЭ + RЭIЭn

Линию нагрузки строят следующим образом. Из приведенного уравнения следу­ет, что при I Kn = 0, U Kn = Un , а при UKn = 0, IK.max =Un / RK . Через две найденные точки проводят прямую (нагрузочную) линию. Задав ток базы в режиме покоя IБn, находят на пересечении линии нагрузки по постоянному току с выходной характери­стикой транзистора при IБ = IБп точку покоя а(UКn, IКn).

Сопротивление резистора RБ1 рассчитывают по формуле

При этом UБn ≈ 0,3 В для германиевых и UБn≈0,65 В для кремниевых транзисторов. Приближенно токи покоя коллектора и эмиттера в рабочей точке а рассчитывают по формулам:

Напряжение покоя эмиттера U ЭnUn /2 − U KЭn ≈ (0,1 − 0,2)Un .

Сопротивления RЭ =UЭn / IЭn; RKUn /(2IKn), а ёмкость CЭ ≈10/(2πfcRЭ), где fc — частота входного напряжения uвх.

Операционный усилитель.

Операционный усилитель (ОУ) — это малогабаритный (в интегральном исполнении отечественных серий К140, К544, К553, КР1040УД, КР1435 и др. и импортных серий AD8041, OP275, LM339 и др.) многокаскадный усилитель постоянного тока с непосредственными связями между каскадами и большим коэффициентом усиления.

Операционные усилители предназначены как для усиления электрических сигна­лов, так и для осуществления различных операций над сигналами: сложение, вычи­тание, логарифмирование и др. Такие усилители имеют дифференциальный высоко­омный вход, высокий коэффициент усиления, низкоомный (сравнительно мощный) выход и сконструированы таким образом, что к ним могут быть подключены различ­ные корректирующие цепи и цепи обратной связи.

Дата: 2019-04-23, просмотров: 18.