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;

 u_вх — напряжение входного сигнала;

 R_Б1 и R_Б2 — резисторы делителя напряжения питания U_n (обычно напряжение Un =10…30 В), предназначенные для установки тока базы I_Б транзистора (по посто­янному току), т. е. рабочей точки (точки покоя) на линии нагрузки;

R_Э — 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 I_К и эмиттера I_Э и происходит падение напряже­ния R_ЭI_Э. В результате напряжение U_БЭ уменьшается, что вызывает уменьшение тока базы IБ, и, следовательно, тока IК, стабилизируя его;

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

R_К — нагрузочный резистор, сопротивление которого ограничивает ток коллекто­ра I_К 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

I_Кn = (U_n − U_Kn)/ R_K , где .

U_Kn = U_KЭ + R_ЭI_Эn

Линию нагрузки строят следующим образом. Из приведенного уравнения следу­ет, что при I _Kn = 0, U _Kn = U_n , а при U_Kn = 0, I_K.max =U_n / R_K . Через две найденные точки проводят прямую (нагрузочную) линию. Задав ток базы в режиме покоя I_Бn, находят на пересечении линии нагрузки по постоянному току с выходной характери­стикой транзистора при I_Б = I_Бп точку покоя а(U_Кn, I_Кn).

Сопротивление резистора R_Б1 рассчитывают по формуле

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

Напряжение покоя эмиттера U _Эn ≈ Un /2 − U _KЭn ≈ (0,1 − 0,2)U_n .

Сопротивления R_Э =U_Эn / I_Эn; R_K ≈Un /(2I_Kn), а ёмкость C_Э ≈10/(2πf_cR_Э), где fc — частота входного напряжения u_вх.

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.