itciskra.ru
Существует несколько основных схем включения транзистора, которые определяют его возможности и область применения. Наиболее распространенными схемами являются: «эмиттерный последовательный» (common emitter), «коллекторный последовательный» (common collector) и «базовый последовательный» (common base) режимы работы транзистора. Каждая из этих схем имеет свои особенности и применяется в различных областях техники и электроники.
Схема «эмиттерный последовательный» является самой распространенной и наиболее универсальной. В этом режиме транзистор используется для усиления сигнала, при этом управляющий сигнал подается на базу, а выходной сигнал на эмиттер. Такая схема обладает большой коэффициент усиления и широким полосовым пропусканием.
Схема «коллекторный последовательный» используется, когда необходимо получить высокое входное сопротивление и максимальное усиление напряжения. В этом режиме управляющий сигнал подается на базу, а выходной сигнал на коллектор. Транзистор в этой схеме работает как буфер и не изменяет амплитуду входного сигнала, но может усиливать его по энергии.
Схема «базовый последовательный» используется тогда, когда требуется большое усиление тока. В этом режиме управляющий сигнал подается на эмиттер, а выходной сигнал на коллектор. Транзистор в этой схеме обладает большим входным сопротивлением и малым выходным, что позволяет усиливать ток при использовании нагрузки с низким входным сопротивлением.
Основные схемы включения транзистора
Схема включения транзистора как усилителя
Одной из наиболее распространенных схем включения транзистора является схема усилителя. В данной схеме транзистор работает в режиме усиления силы тока или напряжения. Входной сигнал подается на базу транзистора, а выходной сигнал снимается с коллектора или эмиттера. Подходящий напряжение на базе транзистора заставляет его открываться и пропускать больший ток или возрастать напряжение на коллекторе или эмиттере.
Схема включения транзистора в качестве коммутатора
Еще одной важной схемой включения транзистора является схема в качестве коммутатора. В данном режиме транзисторы могут быть использованы для управления другими устройствами или схемами. Транзистор работает как ключ: при подаче сигнала на базу он может переключить или отключить ток или напряжение на выходе. Это делает его идеальным инструментом для управления различными устройствами, такими как лампы, моторы или другие электронные компоненты.
Схема включения транзистора в режиме стабилизации
В стабилизирующей схеме транзистор используется для создания стабильного напряжения или тока. Транзистор работает в режиме обратной связи, где выходной сигнал подается на базу, чтобы поддерживать стабильное значение на выходе. Эта схема широко используется в источниках питания и других устройствах, где стабильность тока или напряжения играет важную роль.
Это только несколько основных схем включения транзистора, и существует множество других вариантов и комбинаций. Умение понимать и применять различные схемы включения является важным навыком для любого электронного инженера или энтузиаста.
Важно помнить: правильное включение транзистора в схему определяет его функциональное поведение и возможности.
Усилительный каскад
Главной задачей усилительного каскада является увеличение амплитуды входного сигнала, при этом сохраняя его форму и частотные характеристики. Различают два основных типа усилительных каскадов: усилитель по току (эмиттерный следящий усилитель) и усилитель по напряжению (двойной делитель напряжения).
В усилителе по току транзистор работает в режиме активного насыщения или отсечки. Входной сигнал изменяет ток базы, что приводит к изменению тока эмиттера и коллекторного напряжения. Усиление происходит за счёт изменения коэффициента усиления эмиттерного тока.
Усилитель по напряжению работает в двух обратных полупериодах синусоидального сигнала. Двойной делитель напряжения представляет собой комбинацию двух активных элементов — резисторов и конденсаторов, которые разделены друг от друга в соответствии с условиями равенства потенциалов по обоим шинам.
Важно знать, что усилительные каскады используются в самых разных устройствах: радиоприёмниках, усилителях звука, телевизорах и других электронных устройствах. Понимание принципов работы усилительных каскадов позволяет эффективно разрабатывать и отлаживать подобного рода схемы.
Ключевой каскад
Базовый резистор соединяет базу транзистора с источником сигнала и контролирует ток базы (Ib). Эмиттерный резистор находится между эмиттером транзистора и общим проводом (землей) и контролирует ток эмиттера (Ie).
| Элемент | Обозначение | Описание |
|---|---|---|
| Транзистор | Q | Управляющий элемент, осуществляющий усиление сигнала |
| Базовый резистор | Rb | Соединяет базу транзистора с источником сигнала |
| Эмиттерный резистор | Re | Находится между эмиттером транзистора и землей |
| Емкости | C | Стабилизируют работу каскада |
Работа ключевого каскада основана на транзисторном переключении тока. При подаче сигнала на базу транзистора, проходит ток через базу и эмиттер, вызывая усиление сигнала. Величина усиления зависит от параметров транзистора и сопротивлений резисторов.
Ключевой каскад используется во многих электронных устройствах, например, в усилителях звука и радиоприемниках. Он позволяет усилить слабый входной сигнал и получить на выходе более мощный и усиленный сигнал.
Источниковый каскад
Источниковый каскад осуществляет усиление напряжения, поскольку напряжение на выходе по сравнению с входным напряжением увеличивается. Базовый ток транзистора контролирует ток коллектора и, следовательно, напряжение на выходе.
Источниковый каскад используется во многих устройствах усиления сигнала, таких как усилители мощности и операционные усилители.
Преимущества источникового каскада:
- Высокое входное сопротивление, что позволяет подключать источник сигнала с высоким внутренним сопротивлением, не нарушая его входное сопротивление.
- Высокое выходное сопротивление, что позволяет подключать нагрузку с высоким сопротивлением без искажений сигнала.
- Усиление по напряжению, которое позволяет увеличивать амплитуду входного сигнала.
Источниковый каскад является важным элементом в мире электроники и позволяет осуществлять усиление сигнала с минимальным искажением.
Отрицательная обратная связь
ООС имеет ряд преимуществ, таких как стабильность, линейность и уменьшение искажений выходного сигнала. Она позволяет контролировать усиление и чувствительность схемы, а также улучшает характеристики транзистора.
В схемах с ООС также возможно настройка параметров транзистора, таких как рабочая точка и полоса пропускания. Это позволяет достичь оптимальной работы транзистора и уменьшить его энергопотребление.
Принцип работы ООС заключается в том, что часть выходного сигнала подается на вход обратной связи с противоположным знаком. Это позволяет уменьшить разность между входным и выходным сигналами, обеспечивая устойчивую работу схемы.
Отрицательная обратная связь применяется в различных схемах и устройствах, таких как усилители, стабилизаторы напряжения, источники питания и другие. Она играет важную роль в повышении эффективности и надежности работы электронных устройств.