Усилительные каскады на биполярных транзисторах

Простейшими усилителями являются одиночные усилительные каскады, которые обычно строятся на базе биполярных или полевых транзисторов. Различают три основные схемы усиления на транзисторах: схема с общим эмиттером, с общим коллектором и с общей базой. При включении транзистора по схеме с общим эмиттером (рис. 1.2.1, а) входное напряжение подается между базой и эмиттером транзистора, а выходным напряжением является напряжение коллектор-эмиттер. При этом общей точкой для входного сигнала является вывод эмиттера транзистора. Схема с общим эмиттером находит наиболее широкое применение так как она обладает наибольшим коэффициентом усиления по мощности (усиливается как ток так и напряжение входного сигнала).

Схема включения транзистора с общим коллектором показана на рис. 1.2.1, б. Коэффициент усиления по напряжению в этой схеме всегда меньше единицы, однако она обладает достаточно большим коэффициентом усиления тока. Усилительный каскад с общим коллектором применяется в качестве согласующего усилителя (согласует вход усилителя с высокоомным источником сигнала или выход с низкоомной нагрузкой), так как он обладает большим входным и малым выходным сопротивлением. Кроме того частотные свойства усилительного каскада с общим коллектором гораздо лучше, чем у каскада с общим эмиттером.

Схема включения транзистора с общей базой показана на рис. 1.2.1, в. Усилительный каскад с общей базой имеет примерно такой же коэффициент усиления по напряжению, как и в каскаде с общим эмиттером. Однако коэффициент усиления по току в нем меньше единицы. Поэтому усилительный каскад по схеме с общей базой обладает меньшим коэффициентом усиления мощности по сравнению с каскадом с общим эмиттером. Кроме того этот каскад обладает малым входным и большим выходным сопротивлением, вследствие чего применяется очень редко.

Схемы усилительных каскадов на рис. 1.2.1 показаны без цепей смещения, задающих рабочую точку транзистора. Однако для работы транзистора (и усилительного каскада) в линейном режиме эти цепи смещения необходимы. Существует несколько вариантов схем цепей смещения, которые зависят от схемы включения транзистора, поэтому цепи смещения будут рассмотрены непосредственно для каждого усилительного каскада.