На основании конфигураций

Любой транзисторный усилитель использует транзистор для усиления сигналов, который подключен в одной из трех конфигураций. Для усилителя лучше иметь высокий входной импеданс, чтобы избежать влияния нагрузки в многоступенчатых цепях и более низкого выходного импеданса, чтобы обеспечить максимальный выходной сигнал для нагрузки. Усиление напряжения и усиление мощности также должны быть высокими, чтобы обеспечить лучшую выходную мощность.

Давайте теперь изучим различные конфигурации, чтобы понять, какая конфигурация лучше подходит транзистору для работы в качестве усилителя.

CB усилитель

Схема усилителя, сформированная с использованием комбинации транзисторов с CB-конфигурацией, называется CB-усилителем.

строительство

Общая схема базового усилителя, использующая NPN-транзистор, показана ниже, входной сигнал подается на основание соединения эмиттера, а выходной сигнал берется из базового соединения коллектора.

Основное соединение эмиттера имеет прямое смещение V _EE, а основное соединение коллектора — обратное смещение V _CC . Рабочая точка регулируется с помощью резисторов Re и R _c . Таким образом, значения I _c , I _b и I _cb определяются V _CC , V _EE , R _e и R _c .

операция

Когда входные данные не применяются, создаются состояния покоя, а выходные данные отсутствуют. Поскольку V _be имеет отрицательное значение относительно земли, прямое смещение уменьшается для положительной половины входного сигнала. В результате этого базовый ток I _B также уменьшается.

На приведенном ниже рисунке показан CB-усилитель со схемой самосмещения.

Как мы знаем,

$$I_C \ cong I_E \ cong \ beta I_B$$

И ток коллектора, и ток эмиттера уменьшаются.

Падение напряжения на R _C составляет

$$V_C = I_C R_C$$

Этот V _C также уменьшается.

Когда I _C R _C уменьшается, V _CB увеличивается. Это потому что,

$$V_ {CB} = V_ {CC} - I_C R_C$$

Таким образом, получается положительный полупериод производства.

В конфигурации CB положительный вход производит положительный выход и, следовательно, вход и выход находятся в фазе. Таким образом, нет никакого изменения фазы между входом и выходом в усилителе CB.

Если конфигурация CB рассматривается для усиления, она имеет низкий входной импеданс и высокий выходной импеданс. Усиление напряжения также низкое по сравнению с конфигурацией CE. Следовательно, CB-усилители используются в высокочастотных приложениях.

Усилитель CE

Схема усилителя, которая сформирована с использованием комбинации транзисторов с конфигурацией CE, называется усилителем CE.

строительство

Общая схема усилителя эмиттера с использованием NPN-транзистора является такой, как показано ниже, входной сигнал подается на основание эмиттера, а выходной сигнал берется из базового соединения коллектора.

Основное соединение эмиттера имеет прямое смещение V _EE, а основное соединение коллектора — обратное смещение V _CC . Рабочая точка регулируется с помощью резисторов R _e и R _c . Таким образом, значения I _c , I _b и I _cb определяются V _CC , V _EE , R _e и R _c .

операция

Когда входные данные не применяются, создаются состояния покоя, а выходные данные отсутствуют. Когда прикладывается положительная половина сигнала, напряжение между базой и эмиттером V _be увеличивается, поскольку оно уже положительно по отношению к земле.

По мере увеличения прямого смещения ток базы тоже увеличивается соответственно. Поскольку I _C = βI _B , ток коллектора также увеличивается.

Следующая принципиальная схема показывает усилитель CE со схемой самосмещения.

Ток коллектора при протекании через R _C падения напряжения увеличивается.

$$V_C = I_C R_C$$

Как следствие этого, напряжение между коллектором и эмиттером уменьшается. Так как,

$$V_ {CB} = V_ {CC} - I_C R_C$$

Таким образом, усиленное напряжение появляется через R _C.

Следовательно, в усилителе CE, поскольку положительный идущий сигнал появляется как отрицательный идущий сигнал, следует понимать, что имеется фазовый сдвиг на 180 ^o между входом и выходом.

Усилитель CE имеет высокий входной импеданс и более низкий выходной импеданс, чем усилитель CB. Усиление напряжения и усиление мощности также высоки в усилителе CE, и, следовательно, это в основном используется в усилителях аудио.

Усилитель CC

Схема усилителя, которая сформирована с использованием комбинации транзисторов с конфигурацией CC, называется усилителем CC.

строительство

Схема усилителя с общим коллектором, использующая NPN-транзистор, как показано ниже, входной сигнал подается на соединение базового коллектора, а выходной сигнал принимается от соединения эмиттер-коллектор.

Основное соединение эмиттера имеет прямое смещение V _EE, а основное соединение коллектора — обратное смещение V _CC . Значения Q I _b и I _e регулируются R _b и R _e .

операция

Когда входные данные не применяются, создаются состояния покоя, а выходные данные отсутствуют. Когда применяется положительная половина сигнала, прямое смещение увеличивается, поскольку V _be является положительным по отношению к коллектору или заземлению. При этом базовый ток I _B и ток коллектора I _C увеличиваются.

Следующая принципиальная схема показывает усилитель CC с цепью самосмещения.

Следовательно, падение напряжения на R _e, т.е. на выходе, увеличивается. В результате получается положительный полупериод. Поскольку вход и выход находятся в фазе, инверсия фазы отсутствует.

Если для усиления рассматривается конфигурация CC, хотя усилитель CC имеет лучший входной импеданс и более низкий выходной импеданс, чем усилитель CE, усиление напряжения CC очень меньше, что ограничивает его применение только согласованием импедансов.

Сравнение усилителей CB CE CC

Давайте сравним характерные детали усилителей CB, CE и CC.

Благодаря совместимости и характерным особенностям конфигурация с общим эмиттером в основном используется в схемах усилителей.