Включение транзистора с общим коллектором

June 26, 2010 by admin Комментировать »

Схема с общгш коллектором (о. к.) показана на рис. 6.7. Памятуя, что напря­жение базы и эмиттера никогда не отличается более, чем на 0,6 В, мы придем к выводу, что выходное напряжение такой схемы должно быть меньше вход­ного именно на эту величину. Это так и есть — схема с общим коллектором иначе называется «эмиттерный повторитель», поскольку выходное напряже­ние повторяет входное — за вычетом все тех же 0,6 В. Каков же смысл этой схемы?

clip_image002

Рис. 6.7. Схема включения биполярного транзистора по схеме с общим коллектором

Дело в том, что схема на рис. 6.7 усиливает сигнал по току (в количество раз, определяемое величиной Агь), что равносильно тому, что собственное входное сопротивление этой схемы ровно в л21э больше того сопротивле­ния, которое стоит в цепи эмиттера. Поэтому в этой схеме мы можем пода­вать на «голый» вывод базы напряжение без опасности сжечь переход база-эмиттер. Иногда это полезно само по себе, если не слишком мощный ис­точник (то есть обладающий высоким выходным сопротивлением) нужно согласовать с мощной нагрузкой (в главе 9 мы увидим, как это использует­ся в источниках питания). Кстати, схема с о. к. не инвертирует сигнал — в отличие от схемы с о. э.

Но главной особенностью схемы с общим коллектором является то, что ее характеристики исключительно стабильны и не зависят от конкретного тран­зистора — до тех пор, пока вы, разумеется, не выйдете за пределы возможно­го. Так как сопротивление нагрузки в эмиттере и входное напряжение схемы практически однозначно задают ток коллектора, то характеристики транзи­стора в этом деле никак не участвуют.

Для объяснения этого факта заметим, что ток коллектора и ток эмиттера, то есть ток через нагрузку, связаны между собой соотношением /„ = Л + /б, но ток базы мал по сравнению с током коллектора, потому мы им пренебрегаем и с достаточной степенью точности полагаем, что /„ = /к. Но напряжение на нагрузке будет всегда равно входному напряжению минус f/бэ, которое, как мы уже выучили, всегда 0,6 В, то есть ток в нагрузке есть (2Лх" и2ъУ2н, и окончательно получаем, что /к = (2вх~ Uqj)/Rh, Разумеется, мы ио ходу дела использовали два допущения (что /б« /к и что f/бэ есть в точности 0,6 В — и то, и другое не всегда именно так), но мы же давно договорились, что не бу­дем высчитывать характеристики схем с точностью до процентов!

Ограничение, которое накладывается транзистором, будет проявляться, толь­ко если мы попробуем делать /?„ все меньше и меньше: в конце концов, либо ток коллектора, либо мощность, на нем выделяемая (она равна (2пит~ 2вых)/к), превысят предельно допустимые значения и либо сгорит коллекторный переход, либо (если Л чем-то лимитирован) то же произойдет с переходом база-эмиттер. Зато в допустимых пределах мы можем со схе­мой эмиттерного повторителя творить что угодно, и соотношение /к = = (2вх ~ и&эУКн будет всегда выполняться.

Про такую схему говорят, что она охвачена стопроцентной отрицательной обратной связью по напряжению. Об обратной связи мы подробнее погово­рим в главе 12, посвященной операционным усилителям, а сейчас нам важно, что такая обратная связь ведет к стабилизации параметров схемы и их неза­висимости как от конкретного экземпляра транзистора, так и от температуры. Но ведь это именно то, чего нам так не хватало в классической схеме с об­щим эмиттером! Нельзя ли их как-то скомбинировать?

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты