Принцип построения усилительных каскадов кратко и понятно

Обновлено: 03.07.2024

Что такое транзисторный усилительный каскад и как он работает, примеры схем усилительных каскадов на транзисторе. В любой аналоговой электронной технике применяются усилительные каскады на транзисторах, как самостоятельные, так и в составе микросхем. И так, из школьного курса физики, мы знаем что биполярные транзисторы бывают структур P-N-P и N-P-N.

Вдаваться в подробности строения кристалла мы здесь не будем. Лучше разберемся что это нам дает. Так вот, питание биполярного транзистора P-N-P подается плюсом на его эмиттер, а минусом на его коллектор. И некоторое отрицательное, относительно эмиттера, напряжение смещения подается на его базу.

А вот питание биполярного транзистора N-P-N, совсем наоборот, - подается минусом на его эмиттер, а плюсом на его коллектор, и некоторое положительные, относительно эмиттера, напряжение смещение на его базу. Здесь будем рассматривать усилительные каскады на транзисторах структуры N-P-N.

Потому что такие каскады сейчас наиболее распространены, - почти вся современная аппаратура имеет общий минус, а питается положительным напряжением относительно общего минуса. Все что здесь будет сказано в отношении транзистора N-P-N применимо и к транзистору P-N-P, только все напряжения будут в обратной полярности.

Простейшие схемы усилительных каскадов на транзисторах

На рисунках 1 и 2 показаны простейшие схемы резистивных усилительных каскадов на транзисторах, включенных по схеме с общим эмиттером (ОЭ). Схема с общим эмиттером позволяет усиливать как ток, так и напряжение сигнала.

Рис. 1. Простейшая схема резистивного усилительного каскада на транзисторе с общим эмиттером (ОЭ).

Рис. 2. Еще одна схема резистивного усилительного каскада на транзисторе с общим эмиттером (ОЭ).

Есть два основных способа подачи напряжения смещения на базу транзистора в схеме с ОЭ. В схеме на рисунке 1 напряжение на базу подается через резистор R6, при этом само напряжение на базе зависит от делителя, состоящего из R6 и внутреннего сопротивления база-эмиттер транзистора.

В такой схеме для получения нужного напряжения смещения R6 имеет обычно большое сопротивление. Такой тип смещения называют смещением, фиксированным током базы.

На рисунке 2 напряжение базового смещения создается делителем из резисторов Rб1 и Rб2. В такой схеме сопротивление базовых резисторов может быть значительно меньше.

Это интересно тем, что изменение сопротивления эмиттер-база под действием изменения температуры в меньшей степени влияет на напряжение на базе транзистора. Такой каскад более термостабилен.

Кроме того меньше влияния на рабочую точку транзистора изменений в кристалле транзистора от старения, или при замене неисправного транзистора другим. Такой тип смещения называется фиксированным напряжением база-эмиттер.

Недостаток схемы на рис.2 в том, что входное сопротивление такого каскада значительно ниже, чем в схеме по рис.1. Но это важно, только если нужно большое входное сопротивление.

Разные экземпляры даже однотипных транзисторов могут существенно отличаться своими статическими параметрами, кроме того, есть и зависимость от температуры, поэтому желательно чтобы в усилительном каскаде была стабилизация режима работы транзистора.

Проще всего это сделать введением в каскад отрицательной обратной связи (ООС) по постоянному току, так, чтобы изменения входного тока или напряжения, к которым приводит работа ООС, противодействовали влиянию дестабилизирующих факторов.

Коллекторная стабилизация режима работы транзистора

На рисунке 3 показана схема коллекторной стабилизации режима работы транзистора. Обратите внимание, - каскад очень похож на схему на рис.1, но базовый резистор R6 подключен не к плюсу источника питания (+Uп), а к коллектору транзистора. Теперь получается, что напряжение смещения на базе транзистора зависит от напряжения на его коллекторе.

Которое, в свою очередь, зависит от напряжения на базе. И если по какой-то причине напряжение на коллекторе изменится, то и напряжение на базе изменится таким образом, что необходимая рабочая точка каскада будет восстановлена.

Рис. 3. Схема коллекторной стабилизации режима работы транзистора.

Эмиттерная стабилизация режима работы транзистора

Более высокой стабильности можно достигнуть применив эмиттерную стабилизацию режима работы транзистора (рис.4). Здесь стабильность повышается при увеличении сопротивления Rэ и уменьшении сопротивлений Rб1 и Rб2.

Однако и слишком большим сопротивление Rэ выбирать не следует, потому что при этом напряжение коллектор-эмиттер может оказаться слишком малым.

Не стоит увлекаться и сильным уменьшением сопротивлений R61 и R62, потому что при очень малых их величинах не только увеличивается ток потребления, но и, что гораздо важнее, очень сильно снижается входное сопротивление.

Рис. 4. Эмиттерная стабилизация режима работы транзистора.

И результирующее сопротивление в цепи эмиттера по переменному току оказывается значительно ниже, чем по постоянному. Поэтому ООС по переменному току значительно меньше, чем по постоянному.

Каскад с общим коллектором

Схема каскада с общим коллектором (рис.5.) обеспечивает усиление входного сигнала только по току.

Такие каскады называются эмиттерными повторителями, потому что по напряжению они не усиливают сигнал, а только повторяют его (было на входе 0,5V, и на выходе тоже будет 0,5V).

Но сила тока на выходе через нагрузку будет больше.

Они применяются тогда, когда нужно получить большое входное сопротивление. Отличие каскада с ОК (общим коллектором) от каскада ОЭ (общим эмиттером) в том, что в схеме с ОК выходной сигнал снимается с эмиттера. При этом сигнал не усиливается по напряжению и не инвертируется.

Рис. 5. Схема каскада с общим коллектором.

В схеме же с ОЭ сигнал инвертируется. Это демонстрируется на рисунках изображениями синусоид у входа и выхода каскадов. В схеме с ОЭ выходная синусоида противофазна входной. В схеме с ОК - они синфазны.

Схемы усилительных каскадов очень разнообразны, но принцип построения у них один и тот же. Рассмотрим это на примере структурной схемы (рисунок 2.2).

Основными элементами каскада являются усилительный элемент УЭ, которым является биполярный или полевой транзистор, или лампа, резистор R и источник питания Е.

Рисунок 2.2 – Структурная схема усилителя

На вход подается синусоидальный сигнал, выходной сигнал снимается с выхода УЭ или с резистора R. Выходной сигнал создается в результате изменения сопротивления УЭ или R и, следовательно, тока i в выходной цепи под воздействием входного напряжения. Т. е. процесс усиления основывается на преобразовании энергии источника постоянного напряжения Е в энергию переменного напряжения в выходной цепи за счет изменения сопротивления УЭ по закону, задаваемому входным сигналом.

Одним из наиболее распространенных усилительных каскадов является каскад с общим эмиттером ОЭ (рисунок 2.3).

Основные элементы схемы:

VT – биполярный транзистор n-p-n типа;

R_К – сопротивление в цепи коллектора, с помощью которого создается выходное напряжение.

Эти элементы образуют главную цепь усилительного каскада, в которой за счет протекания управляемого по цепи базы коллекторного тока создается усиленное напряжение на выходе схемы.

Остальные элементы каскада выполняют вспомогательную роль:

- С_Р₁ – разделительный конденсатор, который не пропускает

Рисунок 2.3 – Схема усилительного каскада с ОЭ

– постоянную составляющую тока, т. е. исключает шунтирование входной цепи каскада цепью источника питания по постоянному току;

- С_Р₂ – разделительный конденсатор, не пропускает постоянную составляющую напряжения в нагрузку или в следующий каскад;

- R₁ / R₂ – делитель напряжения, включенный в цепь базы.

Обеспечивает требуемую работу транзистора в режиме покоя, т. е. в отсутствие входного сигнала. Благодаря этим резисторам можно получить оптимальные значения I_б и U_б, соответствующие середине линейного участка входной характеристики, т. е. рабочей точке П, а также середине переходной характеристики и середине рабочего участка нагрузочной прямой на выходной характеристике (рисунок 2.4).

При подаче на вход усилительного каскада переменного напряжения U_вх, I_б будет изменяться в соответствии с входной характеристикой, т. е. кроме постоянной составляющей I_бп он будет иметь переменную составляющую i_б. Одновременно с этим в транзисторе будут изменяться эмиттерный I_Э и коллекторный I_К токи.

Переменная составляющая коллекторного напряжения представляет собой выходное напряжение усилительного каскада, которое численно равно и противоположно по фазе переменной составляющей падения напряжения на резисторе R_к:

где R_вх – входное сопротивление усилительного каскада (УК), которое примерно равно входному сопротивлению транзистора;

i_вх ≈ i_б – входной ток, примерно равный току базы.

Т.к. I_к >> I_б, R_к >> R_вх, то U_вых каскада с ОЭ получается намного больше U_вх.

Рисунок 2.2 – Структурная схема усилителя

Одним из наиболее распространенных усилительных каскадов является каскад с общим эмиттером ОЭ (рисунок 2.3).

Основные элементы схемы:

VT – биполярный транзистор n-p-n типа;

R_К – сопротивление в цепи коллектора, с помощью которого создается выходное напряжение.

Остальные элементы каскада выполняют вспомогательную роль:

- С_Р₁ – разделительный конденсатор, который не пропускает

Рисунок 2.3 – Схема усилительного каскада с ОЭ

- R₁ / R₂ – делитель напряжения, включенный в цепь базы.

i_вх ≈ i_б – входной ток, примерно равный току базы.

Т.к. I_к >> I_б, R_к >> R_вх, то U_вых каскада с ОЭ получается намного больше U_вх.

Усилители – неотъемлемая часть электронных схем в системах промышленной автоматики, электропривода, бытовой электроники.

Они предназначены для увеличения параметров электрических сигналов (напряжения, тока, мощности) и реализованы на транзисторах, специализированных микросхемах, операционных усилителях.

Выпускники специальности 18.04.00 должны знать принципы построения, уметь выбирать элементы схем, адаптировать их к разным задачам, модифицировать с целью улучшения , а также отыскивать и устранять неисправности.

Целью контрольной работы является приобретение навыков расчета типовых однокаскадных линейных усилителей на биполярных транзисторах.

Исходные данные.

В качестве типовых схем линейных усилителей на биполярных транзисторах предлагается три схемы :

v Рис 2.1 Схема усилительного каскада с общим эмиттером (ОЭ);

v Рис 2.2 Схема усилительного каскада с общим коллектором (ОК);

v
Рис 2.3 Схема усилительного каскада с общей базой (ОБ).

Все варианты контрольной работы и исходные данные для расчетов приведены в таблице 2.1.

Контрольная работа оформляется в виде расчетно-пояснительной записки, которая должна содержать:

v описание назначения и работы каждого элемента принципиальной схемы ;

Примечание: Творчески перерабатывается с учетом реко-мендованной литературы и настоящих методических указаний.

v расчет величин всех неизвестных элементов (резисторов, конденсаторов ), а также основных параметров усилителя, таких как:

· коэффициент усиления по току К_I = I_вых / I_bx;

· коэффициент усиления по мощности
;

· Выходное сопротивление каскада R_ВЫХ ;

· Амплитуду входного сигнала генератора E_Г.

Примечание: Расчет должен состоять из двух частей:

o Расчет по постоянному току;

o Расчет по переменному току.

v графическую часть, которая должна содержать;

· принципиальную электрическую схему;

· схему замещения усилительного каскада;

· временные диаграммы входного напряжения, и тока, совмещенные с базовой вольтамперной характеристикой (ВАХ) транзистора, (Рис 3.2.1.1.1,б);

· временные диаграммы выходного напряжения тока, совмещенные с коллекторной вольтамперной характеристикой (ВАХ) транзистора, (Рис 3.2.1.1.1,а).

Примечание: Графическая часть должна быть встроена в описание, и расчет естественным образом, иллюстрирующим этапы расчета, а не быть отдельной главой, но обязательно содержать четыре указанные части

v библиографический список (при написании формул, выборе коэффициентов или элементов схемы требуется ссылаться на источник, откуда они взяты).

Графическая и расчетная части курсовой работы должны быть оформлены в соответствии с требованиями ГОСТов (ЕСКД).

В таблицах 2.1 и 2.2 приведены 60 вариантов заданий.

Таблица 2.1 Исходные данные.

Вариант	Схема	Р_Н [мВт]	U_BЫХ _m [В]	β	r_Б [Ом]	f_C [Гц]	R_Г [Ом]
Рис 2.1	12.8	21.2
Рис 2.2	10.4	30.4
Рис 2.3	15.2	20.4
Рис 2.1	11.8	28.0
Рис 2.2	13.2	25.6
Рис 2.3	10.8	30.8
Рис 2.1	13.8	22.4
Рис 2.2	12.6	23.6
Рис 2.3	13.0	28.8
Рис 2.1	11.2	20.0
Рис 2.2	14.8	27.6
Рис 2.3	12.0	24.4
Рис 2.1	13.6	25.2
Рис 2.2	10.2	26.4
Рис 2.3	14.6	22.0
Рис 2.1	12.4	30.0
Рис 2.2	15.6	27.2
Рис 2.3	11.0	22.8
Рис 2.1	13.4	24.8
Рис 2.2	14.2	29.2
Рис 2.3	10.0	21.6
Рис 2.1	12.2	31.2
Рис 2.2	14.4	24.0
Рис 2.3	11.6	23.2
Рис 2.1	15.8	28.4
Рис 2.2	15.0	26.8
Рис 2.3	11.4	20.8
Рис 2.1	14.0	29.6
Рис 2.2	15.4	26.0
Рис 2.3	10.6	31.6

Таблица 2.2 Исходные данные.

Вариант	Схема	Р_Н [мВт]	U_BЫХ _m [В]	β	r_Б [Ом]	f_C [Гц]	R_Г [Ом]
Рис 2.1	10.0	21.6
Рис 2.2	12.2	31.2
Рис 2.3	14.4	24.0
Рис 2.1	11.6	23.2
Рис 2.2	15.8	28.4
Рис 2.3	15.0	26.8
Рис 2.1	11.4	20.8
Рис 2.2	14.0	29.6
Рис 2.3	15.4	26.0
Рис 2.1	10.6	31.6
Рис 2.2	12.8	21.2
Рис 2.3	10.4	30.4
Рис 2.1	15.2	20.4
Рис 2.2	11.8	28.0
Рис 2.3	13.2	25.6
Рис 2.1	10.8	30.8
Рис 2.2	13.8	22.4
Рис 2.3	12.6	23.6
Рис 2.1	13.0	28.8
Рис 2.2	11.2	20.0
Рис 2.3	14.8	27.6
Рис 2.1	12.0	24.4
Рис 2.2	13.6	25.2
Рис 2.3	10.2	26.4
Рис 2.1	14.6	22.0
Рис 2.2	12.4	30.0
Рис 2.3	15.6	27.2
Рис 2.1	11.0	22.8
Рис 2.2	13.4	24.8
Рис 2.3	14.2	29.2

В Таблице 2.1 :

Р_Н — мощность в нагрузке [мВт].

U_BЫХ _m — амплитуда напряжения на нагрузке [В].

f_C — частота усиливаемого сигнала [Гц],

β— коэффициент передачи тока в схеме ОЭ,

r_Б — объемное сопротивление базы [Ом],

R_Г — эквивалентное сопротивление генератора сигнала

Исходные допущения:

· – напряжение на коллекторе, соответствующее области нелинейных начальных участков выходных характеристик транзистора принять равным

· Начальным током коллектора и, соответствующим максимальной температуре пренебречь для всех расчетов.

· U_БЭП _m – максимальное постоянное напряжение база-эмиттер принять равным 0,7 В.

· Дифференциальным сопротивлением коллекторного перехода в схеме ОЭ пренебречь (считать r_К(Э) = ∞ )

3. Усилительные каскады на биполярных
транзисторах.

Принцип построения усилительных каскадов

Усилители состоят, как правило, из нескольких ступеней, осуществляющих последовательное усиление сигнала. Их обычно называемых каскадами. Число каскадов в усилителях зависит от требуемых значений коэффициентов усиления Κ_I, К_U, К_P.

В зависимости от выполняемых функций усилительные каскады подразделяют на каскады предварительного усиления и выходные каскады. Каскады предварительного усиления предназначены для повышения уровня сигнала по напряжению, а выходные каскады – для получения требуемых тока или мощности сигнала в нагрузке.

Схемы усилительных каскадов характеризуются большим разнообразием. Они могут отличаться числом и режимом работы используемых транзисторов при усилении переменного сигнала. Вместе е тем принцип построения главных цепей усилительных каскадов один и тот же. Принцип построения и работы различных каскадов удобно показать на примере структурной схемы Рис 3.1.1,а, действительной для усилительных каскадов на одном транзисторе.

Основными элементами каскада являются управляемый элемент УЭ, функцию которого выполняет биполярный или полевой транзистор, и резистор R. Совместно с напряжением питания Е эти элементы образуют выходную цепь каскада.

Процесс усиления основывается на преобразовании энергии источника постоянного напряжения Ε в энергию переменного напряжения в выходной цепи за счет изменения выходного тока i УЭ по закону, задаваемому входным сигналом u_ВХ.

Ввиду использования для питания источника постоянного напряжения Ε ток i в выходной цепи каскада является однонаправленным.

Поэтому для обеспечения работы линейного усилительного каскада при переменном входном сигнале и требовании исключения его искажения после усиления в выходной цепи должны быть введены постоянные составляющие тока I_П и напряжения U_П. Задачу решают путем подачи во входную цепь каскада помимо усиливаемого сигнала соответствующего постоянного напряжения U_ВХ._П (или задания соответствующего постоянного входного тока I_BX _П)·

Постоянные составляющие тока и напряжения определяют так называемый режим покоя усилительного каскада.

Схемы усилительных каскадов характеризуются большим разнообразием. Вместе с тем принцип построения главных цепей усилительных каскадов один и тот же, он показан на примере структурной схемы на рисунке 4.1, а.

Рисунок 4.1 - Принцип построения (а) и временные диаграммы (б) усилительного каскада

Основными элементами каскада являются управляемый элемент УЭ, функцию которого выполняет биполярный (полевой) транзистор и резистор R. Совместно с напряжением питания Е эти элементы образуют выходную цепь каскада. Усиливаемый сигнал U_ВХ , принятый на рисунке 4.1 а) для простоты синусоидальным, подается на вход УЭ. Выходной сигнал U_ВЫХснимается с выхода УЭ или с резистора R. Он создается в результате изменения сопротивления УЭ и, следовательно, тока i в выходной цепи под воздействием, входного напряжения. Процесс усиления основывается на преобразовании энергии источника постоянного напряжения Е в энергию переменного напряжения в выходной цепи за счет изменения сопротивления управляемого элемента по закону, задаваемому входным сигналом. Ввиду использования для питания источника постоянного напряжения Е ток i в выходной цепи каскада является однонаправленным (рисунок 4.1 а). При этом переменный ток и напряжение выходной цепи (пропорциональные току и напряжению

входного сигнала) следует рассматривать как переменные составляющие суммарных тока и напряжения, накладывающиеся на их постоянные составляющие I_П и U_П и (рисунок 4.1 б).

Связь между постоянными и переменными составляющими должна быть такой, чтобы амплитудные значения переменных составляющих не превышали постоянных составляющих, т. е. I_П ≥ I_m и U_П ≥ U_m. Если эти условия не будут выполняться, ток i в выходной цепи на отдельных интервалах будет равен нулю, что приведет к искажению формы выходного сигнала. Таким образом, для обеспечения работы усилительного каскада при переменном входном сигнале в его выходной цепи должны быть созданы постоянные составляющие тока I_П и напряжения U_П. Задачу решают путем подачи во входную цепь каскада помимо усиливаемого сигнала соответствующего постоянного напряжения U_ВХП (или задания соответствующего постоянного входного тока I_ВХП).Постоянные составляющие тока и напряжения определяют так называемый режим покоя усилительного каскада. Параметры режима покоя по входной цепи (I_ВХП, U_ВХП) и по выходной цепи (I_П, U_П) характеризуют электрическое состояние схемы в отсутствие входного сигнала.

Показатели усилительных каскадов зависят от способа включения транзистора, выполняющего роль управляемого элемента. Анализ усилительных каскадов на биполярных транзисторах проводится для трех способов включения: с общим эмиттером (ОЭ), общим коллектором (ОК) и общей базой (ОБ).

Рисунок 4.2 - Схема усилительного каскада ОЭ

Усилительный каскад с общим эмиттером. Схема усилителя с общим эмиттером представлена рисунке 4.2

Коэффициент усиления по напряжению усилителя с ОЭ приближенно равен отношению сопротивления в цепи коллектора r_К сопротивлению в цепи эмиттера r_Э:

где r_К - сопротивление в цепи коллектора, которое определяется параллельным соединением сопротивления коллектора Rk и сопротивления нагрузки R_H.

r_Э - дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода, равное 25мВ/I_Э. Для усилителя с сопротивлением R_Э в цепи эмиттера коэффициент усиления равен:

Значение дифференциального выходного сопротивления схемы находится по напряжению Uxx холостого хода на выходе усилителя, которое может быть измерено как падение напряжения на сопротивлении нагрузки, превышающем 200 кОм, и по напряжению Uвых, измеренному для данного сопротивления нагрузки R_H, из следующего уравнения, решаемого относительно r_ВЫХ :

Сопротивление R_H 200 кОм можно считать разрывом в цепи нагрузки.

Усилительный каскад с общим коллектором.

Схема усилителя с общим коллектором или эмиттерного повторителя представлена на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 - Схема усилительного каскада ОК

Коэффициент усиления по напряжению усилителя с ОК определяется из следующего выражения:

При расчете схем необходимо учитывать сопротивление нагрузки, включаемой параллельно сопротивлению эмиттера Rэ. Из выражений для входного сопротивления видно, что эмиттерный повторитель обладает высоким входным сопротивлением по сравнению с каскадом с ОЭ. В общем случае выходное сопротивление эмиттерного повторителя β_AC+1 раз меньше сопротивления Rист источника сигнала на входе эмиттерного повторителя:

Если сопротивление Rист источника сигнала на входе эмиттерного повторителя пренебрежимо мало, то выходное сопротивление эмиттерного повторителя будет равно дифференциальному сопротивлению перехода база-эмиттер:

В случае, когда сопротивление Rист на входе очень велико (сравнимо с β_ACR_Э), сопротивление Rэ должно быть учтено как включенное параллельно найденному выходному сопротивлению эмиттерного повторителя.

Экспериментально выходное сопротивление каскада можно определить по результатам двух измерений: измерения напряжения холостого хода Uxx (на выход каскада подключается сопротивление порядка 200 кОм и измеряется падение напряжения на нем) и измерения выходного напряжения Uвых при наличии нагрузки сопротивлением Rh. После измерений выходное сопротивление можно подсчитать по формуле:

r _ВЫХ = Rh /( Uxx - Uвых)/ Uвых

Благодаря высокому входному и низкому выходному сопротивлениям каскад с общим коллектором очень часто

Многие усилители состоят из нескольких ступеней, осуществляющих последовательное усиление сигнала и называемых каскадами. Число каскадов в многокаскадных усилителях зависит от требуемых значений коэффициентов усиления. В зависимости от выполняемых функций, усилительные каскады подразделяются на каскады предварительного усиления и выходные каскады. Каскады предварительного усиления предназначены для повышения уровня сигнала по напряжению, а выходные каскады – для получения требуемых значений тока или мощности сигнала в нагрузке.

Рассмотрим принцип построения усилительного каскада на примере структурной схемы (рисунок 2.2), состоящей из управляемого элемента УЭ, функции которого выполняет биполярный или полевой транзистор и резистора R. Совместно с напряжением питания Е эти элементы образуют выходную цепь каскада. Усиливаемый сигнал Uвх., принятый для простоты синусоидальным, подаётся на вход УЭ. Выходной сигнал снимается с выхода УЭ или с резистора R. Он создаётся в результате изменения сопротивления УЭ и, следовательно, тока в выходной цепи под воздействием входного напряжения. Процесс усиления основывается на преобразовании энергии источника постоянного напряжения Е в энергию переменного напряжения в выходной цепи за счёт изменения сопротивления УЭ по закону, задаваемому входным сигналом.

Ввиду использования для питания источника постоянного напряжения Е, ток I в выходной цепи каскада является однонаправленным. При этом переменный ток и переменное напряжение выходной цепи, пропорциональные току и напряжению входного сигнала, следует рассматривать как переменные составляющие тока и напряжения, накрадывающиеся на их постоянные составляющие I_n и U_n, причём обязательно, чтобы I_n≥I_m, а U_n≥U_m. Если эти условия выполняться не будут, то ток в выходной цепи на отдельных интервалах будет равен нулю, что приведёт к искажению формы выходного сигнала. Таким образом, для обеспечения работы усилительного каскада при переменном входном сигнале в его выходной цепи должны быть созданы постоянные составляющие тока I_n и напряжения U_n. Задачу решают путём подачи во входную цепь каскада помимо усиливаемого сигнала постоянного напряжения U_вх_n или создания постоянного входного тока I_вх_n.

Постоянные составляющие тока и напряжения определяют режим покоя усилительного каскада. Параметры режима покоя по входной цепи (I_вх_n U_вх_n_,) и по выходной цепи (I_n, U_n) характеризуют электрическое состояние схемы в отсутствии входного сигнала.

Усилительные свойства каскадов усиления основываются на следующем. При подаче на управляемый элемент напряжения входного сигнала в токе выходной цепи создаётся переменная составляющая, вследствие чего на управляемом элементе образуется аналогичная составляющая напряжения, превышающая переменную составляющую напряжения на входе.

Показатели усилительных каскадов зависят от способа включения транзистора, выполняющего роль управляемого элемента: с общим эмиттером, общим коллектором, общей базой.

Читайте также: