Разделы

Реализация усилительных каскадов на транзисторах

Усилительные каскады на полевых транзисторах управляются напряжением, приложенным или к запретному n-p-переходу (в транзисторах с управляющим n-p-переходом), или между электрически изолированным затвором и подложкой, которая часто соединяется с одним из электродов транзистора (в МДП- транзисторах). Ток затвора в усилительных каскадах, собранных на полевых транзисторах, мал и для кремниевых структур с управляющим n-p-переходом не превышает 10-8 А. Для МДП- транзисторов этот ток на несколько порядков меньше. Для транзисторов с n-p-переходом входное сопротивление на низких частотах составляет десятки мегаом, а для МДП- транзисторов достигает 1012…1015 Ом. С повышением частоты входное сопротивление существенно уменьшается из-за наличия емкостей затвор- исток и затвор-сток.

В усилительном режиме напряжение Uзи имеет знак, противоположный знаку Uси.

Каскад с общим истоком (Рис. 1).

Рис 1. Каскад с общим истоком

Каскад управляется входным напряжением, которое изменяет ток транзистора. Последовательно с ним включен резистор Rс. Изменение тока через этот резистор приводит к изменению падения напряжения на нём, которое во много раз больше входного сигнала.

Активный элемент (полевой транзистор) работает в режиме А. Необходимое смещение обеспечивается за счет падения напряжения на резисторе Rи.

Каскад с общим стоком. Достаточно часто применяются каскады с общим стоком, которые обычно называют истоковыми повторителями. (Рис.2). В отличие от каскада с общим истоком они имеют коэффициент усиления по напряжению меньше единицы, повышенное входное и низкое выходное сопротивления. У каскадов этого типа имеется 100%-ная последовательная ОС по напряжению, поэтому они обеспечивают хорошую стабильность коэффициента передачи.

Напряжение смещения Uзио, обеспечивающее необходимый статический режим работы, определяется падением напряжения на резисторе Rи.

Рис.2. Каскад с общим стоком

Включение ПТ с общим затвором (Рис.3)применяется редко, поскольку входное сопротивление мало, а усиление мощности меньше, чем при использовании БТ с ОЭ. Коэффициент усиления тока меньше единицы.

Рис 3. Каскад с общим стоком

Недостатки схемы: большое остаточное напряжение на стоке (8…12 В) и соответственно большое внутренне сопротивление.

Достоинства: коэффициент усиления по напряжению, меньший единицы, повышенное входное и низкое выходное сопротивления, у каскадов этого типа имеется 100%-ная последовательная ОС по току, поэтому они обеспечивают хорошую стабильность коэффициента передачи.

Рис.4. Каскад с общим эмиттером

Включение транзистора с общим эмиттером (Рис.4) позволяет получить усиление, как тока, так и напряжения сигнала. Коэффициент усиления мощности при таком включении наибольший, однако, он сильно изменяется при изменении режима транзистора, температуры и замене экземпляров транзисторов. Входное сопротивление транзистора при включении с ОЭ значительно выше, чем при включении с ОБ, и находится в пределах от нескольких ом (для транзисторов большой мощности) до тысяч ом (для транзисторов малой мощности). При увеличении сопротивления нагрузки входное сопротивление уменьшается. Выходное сопротивление транзистора меньше, чем при включении с ОБ, и уменьшается при увеличении внутреннего сопротивления источника сигнала. Коэффициент гармоник при включении транзистора с ОЭ больше, чем при других включениях. Однако такое включение применяется наиболее широко, так как позволяет получить наибольшее усиление мощности (напряжения при заданном сопротивлении нагрузки).

Усилительный каскад на биполярном транзисторе с общей базой

Усилительные каскады с общей базой используются реже, чем каскады с общим эмиттером и общим коллектором.

Рис.5. Каскад с общей базой

Включение транзистора с общей базой позволяет получить усиление только напряжения. Коэффициент усиления тока при таком включении меньше единицы и мало изменяется при изменении режима работы, температуры и замене экземпляров транзисторов. Коэффициент усиления мощности сравнительно невелик, однако при замене экземпляров транзисторов их старении и изменении температуры изменяется значительно меньше, чем при других включениях транзистора. Также схема с ОБ используется в усилителях, где необходимо достичь довольно высокой частоты пропускания транзистора.

Перейти на страницу: 1 2

Другие материалы

Реконструкция СТС Барун-Хемчикского района Республики Тыва на базе цифровой АТСЭ Квант-Е
В нашей стране проводится большая работа по развитию и автоматизации сельской телефонной связи. Широкое развитие сельской телефонной сети (СТС) страны возможно только на основе полной а ...

Проектирование цифрового счетчика
Счетчиком называется последовательное устройство, предназначенное для счета входных импульсов и фиксации их числа в двоичном коде. Счетчики так же, как и сдвиговые регистры, строятся на ...

Расчет зон покрытия в системах подвижной радиосвязи с использованием моделей предсказания уровня принимаемого сигнала
Системы наземной подвижной связи - одни из наиболее быстро развивающихся в сфере телекоммуникаций. По росту числа пользователей эти системы можно сопоставить только с сетью Интернет. По ...

Копирайт 2021 : www.ordinarytech.ru