Транзисторный усилитель с отрицательной обратной связью (ООС)

БТ. Схема с общим коллектором.

Биполярный транзистор. Схема с общим эмиттером.

При схеме включения биполярного транзистора с общим эмиттером (ОЭ) входной сигнал подаётся на базу, а снимается с коллектора. При этом выходной сигнал инвертируется относительно входного. Каскад усиливает и ток, и напряжение. Данное включение транзистора позволяет получить наибольшее усиление по мощности, поэтому наиболее распространено. Однако при такой схеме нелинейные искажения сигнала значительно больше. При данной схеме включения на характеристики усилителя значительное влияние оказывают внешние факторы, такие как напряжение питания, или температура окружающей среды. Обычно для компенсации этих факторов применяют отрицательную обратную связь, но она снижает коэффициент усиления.

Токи в транзисторе связаны соотношениями:

— коэффициент усиления транзистора по току в схеме с общим эмиттером,

— коэффициент передачи тока эмиттера.

· Коэффициент усиления по току: Iвых/Iвх=Iк/Iб=Iк/(Iэ-Iк) = α/(1-α) = β [β>>1]

· Входное сопротивление: Rвх=Uвх/Iвх=Uбэ/Iб

·

· Достоинства:

· Большой коэффициент усиления по току

· Большой коэффициент усиления по напряжению

· Наибольшее усиление мощности

· Можно обойтись одним источником питания

· Выходное переменное напряжение инвертируется относительно входного.

·

· Недостатки:

· Худшие температурные и частотные свойства по сравнению со схемой с общей базой

В эмиттерном повторителе используется схема включения транзистора с общим коллектором (ОК). То есть напряжение питания подаётся на коллектор, а выходной сигнал снимается с эмиттера. В результате чего образуется 100 % отрицательная обратная связь по напряжению, что позволяет значительно уменьшить нелинейные искажения, возникающие при работе. Следует также отметить, что фазы входного и выходного сигнала совпадают. Такая схема включения используется для построения входных усилителей, в случае если выходное сопротивление источника велико, и как буферный усилитель,а также в качестве выходных каскадов усилителей мощности.

Iвых = Iэ

Iвх = Iб

Uвх = Uбк

Uвых = Uкэ

· Коэффициент усиления по току: Iвых/Iвх=Iэ/Iб=Iэ/(Iэ-Iк) = 1/(1-α) = β [β>>1]

· Входное сопротивление: Rвх=Uвх/Iвх=(Uбэ+Uкэ)/Iб

Достоинства:

· Большое входное сопротивление

· Малое выходное сопротивление

Недостатки:

· Коэффициент усиления по напряжению меньше 1.

Обратной связью называется такая связь между выходом и входом усилителя, при которой часть энергии полезного усиленного сигнала с его выхода подается на вход.

В усилителе с отрицательной обратной связью входное напряжение определяется как разность между напряжением сигнала и напряжением обратной связи: . Это выражение справедливо для постоянного напряжения. Для синусоидального сигнала равенство сохраняется только при условии, что напряжения сигнала и обратной связи находятся в противофазе.

Найдём выражение для коэффициента усиления усилителя, охваченного обратной связью: .

Так как , и , то .

Отсюда . , где K – коэффициент усиления усилителя, не охваченного обратной связью.

При отрицательной обратной связи К_ОС всегда меньше К. При увеличении K увеличивается напряжение обратной связи и входное напряжение падает. При уменьшении К входное напряжение увеличивается.

РИСУНОК 13.

Напряжение отрицательной обратной связи снимается с резистора R₂ делителя напряжения R₁R₂. Если при изменении U_C потенциал базы увеличивается, то потенциал коллектора уменьшается. Это уменьшение потенциала через цепь обратной связи передаётся на базу транзистора и напряжения сигнала и обратной связи оказываются в противофазе.

Дата добавления: 2015-05-06; Просмотров: 2234; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!