Соединения транзисторов с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором

Соединение транзисторов с общим коллектором, также известное как соединение с повышенным коэффициентом усиления, является еще одним из основных типов соединений. В этой схеме коллектор транзистора подключен к общему проводу, а эмиттер и база подключены к другим проводам. Этот тип соединения используется в усилителях с высоким коэффициентом усиления и в аналоговых схемах.

Соединение транзисторов с общей базой, также известное как соединение с повышенным входным сопротивлением, является третьим основным типом соединений. В этой схеме база транзистора подключена к общему проводу, а эмиттер и коллектор подключены к другим проводам. Этот тип соединения обычно используется в усилителях с высокой частотой и в режиме высокочастотного усиления.

Размещение транзисторов с общим эмиттером

При использовании транзисторов с общим эмиттером положительное напряжение питания подается на эмиттер, а входной сигнал подается на базу. Выходной сигнал берется с коллектора. Такое соединение позволяет усилителю обладать высоким коэффициентом усиления и низким входным сопротивлением.

Преимущества размещения транзисторов с общим эмиттером:

• Высокий коэффициент усиления;
• Низкое входное сопротивление;
• Широкий диапазон рабочих частот;
• Простота схемы и доступность компонентов;
• Возможность достижения больших выходных мощностей.

Размещение транзисторов с общим эмиттером широко применяется в различных электронных устройствах, таких как усилители сигнала, радиопередатчики, блоки питания и другие.

Принцип работы и основные характеристики

Основной принцип работы такого схемного соединения заключается в усилении сигнала. При подаче входного сигнала на базу, транзистор переходит в рабочее состояние, а ток проходит через эмиттер-коллекторную область. Усиление происходит благодаря эффекту инжекции носителей заряда из базы в эмиттер, а затем из эмиттера в коллектор. Таким образом, транзистор создает усиленную копию входного сигнала на выходе.

Основные характеристики соединения транзисторов с общим эмиттером, коллектором и базой включают:

• Коэффициент усиления тока (β) — отношение изменения тока коллектора к изменению тока базы. Он характеризует усиление сигнала по току.
• Напряжение насыщения (V_CE) — минимальное напряжение между коллектором и эмиттером для полного открытия транзистора.
• Сопротивление входа (R_in) — сопротивление между базой и эмиттером, определяющее способность транзистора пропускать входной сигнал.
• Сопротивление выхода (R_out) — сопротивление между коллектором и эмиттером, определяющее способность транзистора отдавать выходной сигнал.

Соединение транзисторов с общим эмиттером, коллектором и базой широко применяется в различных устройствах, таких как усилители, генераторы сигналов, ключи и другие электронные устройства.

Подключение транзисторов общим базисом

В схеме с общим базисом входное сопротивление является низким, а коэффициент передачи тока (β) транзистора также достаточно низким. Этот режим подключения применяется, когда требуется большой коэффициент передачи напряжения (автоматический усилитель) и для работы сигналов с высокой частотой.

Основным компонентом схемы с общим базисом является NPN транзистор. Схема отличается подключением эмиттерного перехода к общему нулю и соединением нагрузки с коллектором. Входной сигнал подается на базу транзистора через входной конденсатор, и выходной сигнал снимается с коллектора.

Схема с общим базисом обеспечивает большой коэффициент усиления напряжения (от 10 до 100), но ограниченную мощность и малый коэффициент передачи тока. Этот режим подключения также обладает свойством инвертирования сигнала, что следует учитывать при разработке схемы.

Преимущества и недостатки данного типа схем

Преимущества соединения транзисторов с общим эмиттером, коллектором и базой включают:

— Большой коэффициент усиления по напряжению, что позволяет усиливать слабые сигналы;

— Широкий диапазон рабочих частот, что делает данную схему применимой в различных областях электроники;

— Усилитель с общим эмиттером достаточно стабилен в отношении балансировки геометрии и параметров в объединенных полупроводниковых компонентах.

Однако, этот тип схемы также имеет некоторые недостатки:

— Большая индуктивность выводов, что может привести к возникновению запаздывания на очень высоких частотах;

— Низкий коэффициент усиления по току, который может быть недостаточным для некоторых приложений;

— Возможность появления нестабильности из-за эффекта обратной связи с точки зрения фазового ширины.

Схемы с транзисторами общим коллектором

Схемы с транзисторами общим коллектором, также известными как схемы с транзисторами типа «деньги-го», используются в электронных устройствах для усиления сигнала и создания различных эффектов.

В схеме с транзистором общим коллектором, эмиттер транзистора подключается к общему проводу, а база к источнику сигнала. Коллектор транзистора подключается через нагрузку к положительному источнику питания.

Преимущества схем с транзисторами общим коллектором включают низкое входное сопротивление, высокое выходное сопротивление и возможность буферного усиления сигнала. Кроме того, такие схемы устойчивы к изменениям параметров в нагрузке и обладают высокой линейностью.

Схемы с транзисторами общим коллектором широко применяются в аудиоусилителях, усилителях мощности, стабилизаторах напряжения, генераторах сигналов и других электронных устройствах.

Особенности и применение данного вида соединения

Особенностью данного вида соединения является то, что усиление сигнала происходит по току. Так как эмиттер является общим проводником для базы и коллектора, изменения тока, протекающего через базу, отражаются на коллекторном токе. Следовательно, при подаче входного сигнала на базу, выходной сигнал усиливается на коллекторе.

Соединение транзисторов с общим эмиттером является одним из наиболее универсальных, так как позволяет достичь большого коэффициента усиления тока. Оно применяется во множестве электронных устройств, таких как усилители, источники питания, генераторы сигналов и другие. Благодаря высоким характеристикам и широким возможностям, соединение транзисторов с общим эмиттером играет важную роль в разработке и создании современной электроники.

Выходные характеристики транзисторов с общим эмиттером

Выходные характеристики транзисторов с общим эмиттером позволяют оценить поведение транзистора в режиме работы сигнального усилителя или выходного каскада. Они показывают зависимость коллекторного тока транзистора от напряжения на коллекторе при различных значениях базового тока.

Одной из ключевых характеристик является выходное сопротивление транзистора, которое определяет его способность удерживать устанавливаемый входной сигнал внешними нагрузками. Чем выше выходное сопротивление, тем меньше будет искажение сигнала на выходе. При увеличении выходного сопротивления также увеличивается усиление транзистора.

Важной характеристикой является также коэффициент усиления по току (β) – отношение изменения коллекторного тока к изменению базового тока. Чем выше значение коэффициента усиления по току, тем больше ток усиления транзистора.

Также на выходных характеристиках видны значения мощности, которые может выдать транзистор. Они определяются по оси абсцисс в графике выходной характеристики.

Выходные характеристики транзисторов с общим эмиттером могут быть представлены в графическом виде или в виде таблицы, в которой указываются значения токов и напряжений при различных значениях базового тока. Такие характеристики позволяют проводить анализ работы транзистора и вносить необходимые корректировки в его параметры для достижения нужного усиления или выходной мощности.