Усилительный каскад с общим эмиттером

Основными элементами схемы (рис. 1.2) являются источник питания Е_к, управляемый элемент – транзистор VT и резистор R_k в цепи коллектора.

Рис. 1.2. Схема усилительного каскада с ОЭ

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

Резисторы R1, R2 используются как делитель напряжения и служат для задания режима покоя каскада. Резистор R1 предназначен для создания цепи протекания тока базы покоя I_0б, который определяет величину тока покоя коллектора

I_0к = β·I_0б + I*_к0,

где β – коэффициент усиления по току;

I*_к0 – тепловой ток.

При нормальной комнатной температуре тепловой ток можно не учиты-вать в виду его малости.

При отсутствии R2 схема называется схемой с фиксированным током базы. В этом случае режим покоя будет обеспечен базовым током, обусловленным только резистором R1. Такая схема очень чувствительна к колебаниям температуры. Поэтому ее целесообразно применять только для устройств, работающих в узком пределе их изменения. Значительно большее распространение получила схема с фиксированным потенциалом базы,
который и обеспечивается с помощью делителя R1 – R2.

Резистор R_э осуществляет отрицательную обратную связь по току
и предназначен для стабилизации режима покоя при изменении температуры. Конденсатор С_э шунтирует резистор R_э по переменному току, исключая проявление отрицательной обратной связи по переменному току и соответствующее уменьшение коэффициентов усиления каскада.

Стабилизирующее действие сопротивления R_э. на ток I_0к можно пояснить следующим образом. Допустим, под влиянием температуры увеличился ток I_0к. В такой же степени увеличится и ток эмиттера I_0э = I_0к + I_0б и напряжение на сопротивлении R_э, U_Rэ = I_э·R_э. Напряжение U_R2 можно считать
постоянным, так как при проектировании каскада выбирается ток делителя I_д на порядок больше тока базы покоя транзистора I_д = 10 ·I_0б. Поэтому
напряжение покоя эмиттер-база транзистора уменьшается U_0эб = U_R2 – U_RЭ.
В соответствии с входной характеристикой транзистора уменьшается и ток базы I_0б, вызывая уменьшение тока покоя коллектора I_0к, чем создается препятствие увеличению тока коллектора I_0к.