Схема транзисторного усилителя: принцип работы, виды и особенности

Как работает транзисторный усилитель. Какие бывают схемы усилителей на транзисторах. Как собрать простой усилитель своими руками. Какие преимущества и недостатки у транзисторных усилителей.

Принцип работы транзисторного усилителя

Транзисторный усилитель — это электронное устройство, которое усиливает входной сигнал за счет использования транзисторов. Основной принцип работы заключается в следующем:

• Входной сигнал подается на базу транзистора
• Небольшие изменения тока базы вызывают значительные изменения тока коллектора
• Изменения тока коллектора преобразуются в усиленный выходной сигнал на нагрузке

Таким образом, транзистор работает как управляемый током переключатель, позволяя усиливать сигналы в сотни и тысячи раз. Ключевые преимущества транзисторных усилителей:

• Высокий коэффициент усиления
• Низкое энергопотребление
• Компактные размеры
• Надежность и долговечность

Основные схемы включения транзисторов в усилителях

Существует три основные схемы включения транзисторов в усилительных каскадах:

1. Схема с общим эмиттером (ОЭ)

Это наиболее распространенная схема, обеспечивающая усиление как по току, так и по напряжению. Особенности:

• Входной сигнал подается на базу
• Выходной сигнал снимается с коллектора
• Эмиттер является общим для входа и выхода
• Высокий коэффициент усиления по мощности
• Средние входное и выходное сопротивления

2. Схема с общей базой (ОБ)

Особенности данной схемы:

• Входной сигнал подается на эмиттер
• Выходной сигнал снимается с коллектора
• База является общей для входа и выхода
• Усиление по напряжению, но не по току
• Низкое входное и высокое выходное сопротивление

3. Схема с общим коллектором (ОК)

Эта схема также называется эмиттерным повторителем. Ее особенности:

• Входной сигнал подается на базу
• Выходной сигнал снимается с эмиттера
• Коллектор является общим для входа и выхода
• Коэффициент усиления по напряжению близок к единице
• Высокое входное и низкое выходное сопротивление

Простая схема транзисторного усилителя на одном каскаде

Рассмотрим принципиальную схему простейшего усилителя на одном транзисторе:

«`text +9V | R1 | Input —||——|——+ C1 | | R2 / | |/ GND | Q1 |> | | R3 | GND | Output —||———-+ C2 «`

Основные компоненты схемы:

• Q1 — транзистор (например, BC547)
• R1, R2 — резисторы смещения базы
• R3 — резистор нагрузки коллектора
• C1 — входной разделительный конденсатор
• C2 — выходной разделительный конденсатор

Как работает эта схема.

1. R1 и R2 образуют делитель напряжения для задания рабочей точки транзистора
2. Входной сигнал через C1 подается на базу транзистора
3. Усиленный сигнал снимается с коллектора через C2
4. R3 служит в качестве нагрузки для усиленного сигнала

Многокаскадные транзисторные усилители

Для получения большего усиления используются многокаскадные схемы, где выход одного усилительного каскада подается на вход следующего. Рассмотрим типичную двухкаскадную схему:

«`text +9V | R1 R4 | | Input —||—+—+—+ C1 | | | R2 R3 R5 | | | GND / / |/ |/ | | Q1 Q2 |> |> | | | | R6 R7 | | GND GND | Output —||—+ C2 «`

Особенности этой схемы:

• Два каскада усиления на транзисторах Q1 и Q2
• Межкаскадная связь через конденсатор C2
• Отдельные цепи смещения для каждого транзистора
• Общее усиление равно произведению коэффициентов усиления каждого каскада

Преимущества и недостатки транзисторных усилителей

Транзисторные усилители имеют ряд достоинств и недостатков по сравнению с другими типами усилителей:

Преимущества:

• Высокий коэффициент усиления
• Низкое энергопотребление
• Компактные размеры
• Надежность и долговечность
• Низкая стоимость
• Широкий диапазон рабочих частот

Недостатки:

• Нелинейные искажения при больших сигналах
• Температурная зависимость характеристик
• Необходимость точного выбора рабочей точки
• Шумы при работе на высоких частотах

Практические советы по сборке транзисторных усилителей

При самостоятельной сборке транзисторных усилителей следует учитывать несколько важных моментов:

1. Правильно выбирайте рабочую точку транзистора для минимизации искажений
2. Используйте качественные компоненты с малыми допусками
3. Обеспечьте хорошее экранирование для уменьшения наводок
4. Применяйте отрицательную обратную связь для стабилизации параметров
5. Обеспечьте эффективное охлаждение мощных транзисторов
6. Тщательно разводите печатную плату, избегая паразитных связей

Соблюдение этих рекомендаций позволит собрать качественный усилитель с хорошими характеристиками.

Применение транзисторных усилителей

Транзисторные усилители широко используются в различных областях электроники:

• Аудиотехника (предусилители, усилители мощности)
• Радиоприемники и передатчики
• Измерительная аппаратура
• Системы автоматики и управления
• Усилители промежуточной частоты
• Усилители видеосигналов

Их универсальность и хорошие характеристики обеспечивают широкое применение в самых разных устройствах.

Современные тенденции в разработке транзисторных усилителей

Несмотря на появление интегральных микросхем, транзисторные усилители продолжают развиваться. Основные направления развития:

• Использование новых типов транзисторов (MOSFET, IGBT)
• Применение цифровых методов коррекции искажений
• Разработка гибридных схем с операционными усилителями
• Оптимизация схем для работы в классе D
• Совершенствование методов термостабилизации

Эти инновации позволяют создавать все более совершенные усилители с улучшенными характеристиками.

Схема транзисторного усилителя » Вот схема!

Категория: Усилители В составе любого электронного аудио или видеоустройства всегда имеются усилительные каскады на электронных лампах или на полупроводниковых триодах транзисторах, в наше время преимущественно на транзисторах. Работа транзистора и его структура изучается в школьном курсе физике, поэтому глубоко в теорию в этой статье вникать не будем. Для эксперементов потребуются транзисторы МП35, или если таких нет — МП36, МП37 или МП38. Эти транзисторы имеют одинаковые корпуса и сходные характеристики. Как определить выводы такого транзистора (его цоколевка) показано на рисунке 1. Поскольку мы не делаем законченную конструкцию, а только эксперементируем печатная плата нам не нужна, все детали можно спаять между собой при помощи их проволочных выводов и медной луженной проволоки диаметром 0,3-0,6 мм (очистите обмоточный провод от лакового покрытия и облудите паяльником). Собрав схему у вас получится своеобразный стетоскоп (как у врача). В наушнике В1 будет слышно все что происходит перед динамиком М1. Можно при помощи длинных проводов вынести динамик в соседнюю комнату и слушать что там происходит. Резистор R1 создает напряжение смещения на базе транзистора и изменяя его можно выбрать рабочую точку на характеристике транзистора. По эксперементируйте с этим резистором, но не уменьшайте его сопротивление меньше 30 кОм. При какой-то определенной величине сопротивления этого резистора громкость будет максимальной. Конденсатор С1 на входе усилителя необходим для разделения переменного и постоянного тока. Посмотрите сами, если динамик, с его низким сопротивлением подключить непосредственно между базой и эмиттером транзистора. При этом постоянное напряжение смещения сильно уменьшится и транзистор закроется, усилитель перестанет работать. Наличие емкости С1 создает преграду постоянному току через динамик, но емкостное реактивное сопоротивление С1 пропускает переменный ток звуковые колебания. В качестве источника питания желательно использовать батарею типа «Крона» или импортную на 9В. Простейший однокаскадный усилитель можно собрать по схеме на рисунке 2. В1 — это наушники от аудиоплейера, вернее только одно «ухо», М1 — микрофон, роль которого выполняет динамик, любой малогабаритный. Теперь, пользуясь схемой на рисунке 3 добавьте еще один каскад усиления. Получится двухкаскадный усилитель. Громкость звучания наушника и чувствительность микрофона-динамика будут значительно выше, чем в схеме на одном транзисторе. Еще одна интересная деталь. Если вы поднесете к динамику М1 наушник В1 возникнет акустическая обратная связь и усилитель превратится в генератор. Из В1 будет слышен звук высокой тональности. А если изменять положения М1 и В1 между собой звук тоже будет меняться. Если М1 и В1 направить в одну сторону, но так чтобы генерации небыло, и поднести к ним, например толстую книгу — генерация появится. В общем, из усилителя получается акустический локатор. Усилитель по схеме на рисунке 3 довольно сложный, дело здесь в том, что каскады на транзисторах представляют собой два независимых усилителя, включенных последовательно, связанных только по переменному току через конденсатор С2. На рисунке 4 схема другого двух каскадного усилителя, равноценного тому, что на рисунке 3, но транзисторы в нем связаны по постоянному току, рабочая точка обеих транзисторов устанавливается при помощи всего одного резистора R1, одновременно. Рис.3 Такая схема называется — с гальванической связью между каскадами. Во всех схемах конденсаторы на 0,33 мкф могут быть на 0,1…1 мкф. Конденсаторы на 4700 пф могут быть на 3300пф …0,01 мкф. В усилителе по рисунку 4 можно вместо В1 включть динамик М1, а вместо М1 подключить, например выход аудиоплейера. Подобрав сопротивление R1 можно добиться достаточно громкого и неискаженного звучания. Рис.4

Поделитесь с друзьями ссылкой на схему:

8.

2. Схема однокаскадного транзисторного усилителя

Рассмотрим схему однокаскадного усилителяпеременного тока, в которой транзистор включён по схеме с общим эмиттером (ОЭ), которая представлена на рис. 8.2.

Рис. 8.2. Схема однокаскадного усилителя ОЭ

В схеме имеется только один источник питания Ек, от которого питаются цепи коллектора и базы транзистора VT. Нагрузкой цепи коллектора является резисторR_н. Резистор цепи смещения в базе транзистораR_смустанавливает режим транзистора по постоянному току (ток базыI_Б0). Ток коллектораI_К0будет зависеть от коэффициента передачи тока базы транзистора:

.

При этом на коллекторе транзистора установится напряжение

. (8.1)

На вход усилителя поступает сигнал переменного тока u_вх=U_msintчерез конденсатор С, который служит для разделения цепей переменного и постоянного тока на входе усилителя. При таком включении конденсатора С внутреннее сопротивление источника сигнала не влияет на режим транзистора по постоянному току, и постоянное напряжение из цепи базы транзистора не проникает в источник входного сигнала переменного тока.

На выходе усилителя (в цепи коллектора транзистора) на резисторе R_нцепи постоянного и переменного тока не разделены. К резисторуR_нодновременно приложено постоянное напряжениеи переменное напряжение усиленного сигнала, величина которого зависит от коэффициента усиления схемы по напряжениюК_U.

Форма выходного сигнала усилителя зависит от амплитуды входного сигнала переменного тока U_mи положения рабочей точки по постоянному току. В зависимости от формы выходного сигнала различают стандартные режимы работы, которые называютсяклассами усиления.

Рассмотрим работу усилителя в различных классах усиления. Анализ работы проведём графическим методом с использованием статических характеристик транзистора.

В классе усиления А, который также называют линейным усилением без отсечки тока, рабочая точка выбирается из условия , а форма выходного сигнала повторяет форму входного. Проведём анализ работы усилителя ОЭ по схеме на рис. 8.2. На рис. 8.3 представлены статические характеристики транзистора в схеме ОЭ, на которых построена нагрузочная линия.

Рис. 8.3. Графический анализ работы усилителя в классе усиления А

Нагрузочная линия строится на выходных характеристиках по двум точкам: точке холостого хода, в которой U_КЭ= Е_К, и точке короткого замыкания, в которой. Допустим Е_К= 12 В,R_Н= 300 Ом. Тогда максимально возможный ток коллектораI_Кmax= 40 мА. Нагрузочная линия соединяет эти точки, пересекая линии графиков выходных характеристик.

Выберем рабочую точку О_А, в которойВ,I_К0= 20 мА. Перенесём рабочую точку на входную характеристику. Току коллектораI_К0соответствует ток базыI_Б0= 0,4 мА. Пересечение входной характеристики, соответствующейU_КЭ= 6 В, с линией тока базы 0,4 мА даёт нам положение рабочей точки на входной характеристике. Чтобы получить выбранную рабочую точку, надо установить в схему усилителя резистор смещениякОм.

Построим теперь график синусоидального напряжения в нагрузке. На выходных характеристиках определим область насыщения, в которой графики характеристик искривляются. Моменту начала искривления характеристик соответствует напряжение на коллекторе U_КЭ1 В. Следовательно, максимальная амплитуда неискажённого сигнала на выходе может бытьU_m.вых= 6 — 1 = 5 В. Отложим от оси, проведённой через точкуU_КЭ= 6 В, амплитудыU_m.вых= 5 В вправо и влево. Получим точкуU_КЭ= 11 В как наибольшее мгновенное значение напряжения на коллекторе в режиме усиления сигнала переменного тока. Перенесём на входную характеристику точки, соответствующие токам базыI_Б= 0,8 мА (граница области насыщения) иI_Б= 0,05 мА (граница области наибольшего мгновенного значения напряжения на коллекторе). Проведём через эти точки вертикальные линии, между которыми разместится график синусоидального напряжения входного сигнала.

В результате проведённых построений получим U_m.вх= 0,05 В, а амплитуды токов на входеI_m.вх= 0,28 мА и на выходеI_m.вх= 18 мА.

Рассчитаем коэффициенты передачи усилителя:

по напряжению; по току;

по мощности К_Р=К_UК_I= 10064,3 = 6430.

Рассчитаем коэффициент полезного действия усилителя ,

где Р_Н– мощность усиливаемого сигнала в нагрузке;

Р_ПОТР– мощность, потребляемая от источника питания.

Мощность усиливаемого сигнала в нагрузке определяется по действующим значениям тока и напряжения, которые меньше амплитудных значений в раз. Определим действующие значения:

В;мА.

Мощность переменного тока в нагрузке

мВт.

Мощность, потребляемая от источника питания:

мВт.

Коэффициент полезного действия или 15,4%.

Если бы для получения амплитуды выходного сигнала можно было использовать всё напряжение источника питания от 0 до Е_К, коэффициент полезного действия усилителя в классе А (теоретический предел) составил бы 22,5%.

Низкое значение коэффициента полезного действия является недостатком усилителя класса А. Главное же его преимущество – усиление сигнала без искажения формы (режим линейного усиления). Поэтому усилители класса А применяются в маломощных каскадах усиления (режим усиления по напряжению) с большой величиной сопротивления нагрузки.

4 Схема простого усилителя на транзисторах

Это схема усилителя звука на 4 транзисторах. Это комплементарный двухтактный усилитель с 4 транзисторами, демонстрирующий основы конструкции аудиоусилителя.

Эта схема экономит ток батареи, который довольно низок при средней громкости, увеличиваясь до 25-30 мА при увеличении громкости.

Это дает нам усилитель на 250 мВт , которого достаточно, чтобы раскачать громкоговоритель до такой же громкости, как мобильный телефон или MP3-плеер.

Входное напряжение должно быть около 100-500 мВ для полного управления усилителем. Ранее вам могла понравиться схема усилителя LM386 . Но вам также может понравиться эта схема.

Работа схемы усилителя на 4 транзисторах

Этот тип схемы с использованием небольшого количества компонентов не требует без трансформаторов и дает очень хорошие результаты. Четыре транзистора соединены напрямую, а контуры обратной связи по постоянному току помогают стабилизировать работу схемы.

Рекомендуется: Узнайте, как работает транзистор здесь

4 работающих транзистора

Детали, которые вам понадобятся

Сборка 9-вольтового мини-усилителя

5 Вт 4 транзистора Цепь усилителя

Как это работает 30 транзисторов

Схема усилителя

Загрузить это

Похожие сообщения

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

4 работающих транзистора

Оба транзистора Q3 и Q4 расположены по схеме дополнительная пара, работающая в двухтактном режиме. Каждый выходной транзистор работает с одной половиной звукового цикла, при этом один отключается, когда другой работает.

Затем транзисторы Q1 и Q2 работают как предварительный усилитель для увеличения входного напряжения для управления выходной парой.

Затем на Q1 начинается смещение всей цепи с делителя напряжения, состоящего из резисторов 56K и 100K.

Обеспечивает базу напряжением смещения 5,5 В. Напряжение эмиттера на 0,6В меньше этого и составит 4,9В.В.

И далее, Транзистор Q2 смещен так, что он обеспечивает напряжение на нагрузочном резисторе 270 Ом, которое будет давать выходные транзисторы.

Рекомендовано: 3-транзисторная схема усилителя звука

Разница напряжения между выводами базы и эмиттера составляет 0,6 В.

Это необходимо для уменьшения перекрестных искажений, которые возникают, когда два транзистора соединены в двухтактном режиме.

Электролит 100 мкФ защищает постоянный ток от появления на динамике, требуя, чтобы динамик колебался вокруг этого нового положения.

Прежде всего, вам потребуются все детали ниже

Детали, которые вам потребуются

• Q1,Q3: BC547 или аналогичный, 45 В 0,1 А, транзистор NPN
• Q2, Q74: 0,15 В BC или аналогичный, 0,15 В BC547
• BC2, Q74: A, PNP Transistor

0. 25W Resistors tolerance: 5%

• R1: 56K
• R2: 100K
• R3: 33K
• R4: 470 ohms
• R5: 270 ohms
• R6: 1,5К
• Р7: 10К

Электролитические конденсаторы

• C1: 10 мкф 25 В
• C2: 1 млект 25 В
• C3: 100 мкф 25 В

• B1:
888 885 СПИСИ
• . 80088. 80088. 80088. 80085 885 СПИСИЕ
• . 80085. 80085 885. 80085. 70085. Динамик

Эта схема требует достаточного питания. У вас есть этот? Если у вас его нет. Посмотрите: Много схем питания

Сборка мини-усилителя 9 В

Эта схема небольшого размера, вы можете собрать их на макетной плате. Или вы можете собрать Схема усилителя  Небольшой кусочек универсальной текстолитовой платы на 20 – 25 отверстий. Прежде чем приступать к пайке, сначала сделайте схему компоновки, которая очень близко соответствует схеме.

Соблюдая осторожность, вы обнаружите, что вам не придется резать ни одну из дорожек универсальной печатной платы, и большинство деталей будут аккуратно установлены на плате, так как расстояние между ними составляет 0,1 дюйма.

Для моего сына я планирую построить его на деревянной доске или на твердой бумаге , это также экономит деньги и приносит удовольствие!

Когда вы закончите пайку, Далее подключите батарею через миллиамперметр, чтобы проверить, что ток находится в пределах 30 мА и, скорее всего, составляет 5-15 мА при отсутствии входного сигнала.

Вы можете проследить через усилитель с помощью трассировщика сигнала проекта .

Очевидно, что все ступенька не может обеспечить хороший усилитель, так как транзистор имеет коэффициент усиления не менее 20 раз, а иногда и внутрисхемный коэффициент усиления 100. 20 или 8000 раз! Но это не так. Если на входе около 250 мВ, усилитель должен обеспечить усиление примерно в 40-80 раз.

Трассировщик сигнала покажет, какой транзистор обеспечивает это усиление. Посмотреть на себя. В целом, эти объединенные 4 транзистора проекта должны подарить вам часы удовольствия. Хотя эта схема 4-транзисторного аудиоусилителя является древней, она по-прежнему подходит для обучения детей и хорошего звука.
Источник: http://www.talkingelectronics.com/

Если эта схема дает вам слишком мало энергии. См. схему ниже.

5 Вт 4 транзистора Схема усилителя

Это схема усилителя звука мощностью 5 Вт, использующая 4 транзистора. От 4 транзисторного усилителя выше. Давайте посмотрим на эту цепь. Звук однозначно громче. Меняем некоторые устройства и повышаем уровень питающего напряжения. Что может увеличить мощность динамика примерно на 4-6 Вт.

Эта схема довольно древняя. Он также использовался в качестве усилителя для кассетных радиоприемников. Он имеет частотную характеристику от 44 Гц до 33 100 Гц, может принимать входной сигнал до 1 Впик-пик и подходит для источников питания от 18В до 22В.

Как это работает

Сначала см. ВХОДНОЙ каскад, Q1 действует как усилитель напряжения в режиме прямой связи.

Второй, драйверный каскад, Q2 соединяется с общим эмиттером и напрямую соединяется с дополнительным усилителем с общим коллектором через Q3 и Q4.

В-третьих, выходные каскады Q3 и Q4 будут иметь отрицательную обратную связь, вызывая 100% обратную связь, таким образом, коэффициент усиления по постоянному току равен 1.

Затем см. R1, R2 и R6 — схема делителя напряжения. Чтобы сместить базовый вывод Q1. Таким образом, базовое напряжение Q1 будет примерно вдвое меньше напряжения питания.

Также примерно равно выходному напряжению. Потому что коэффициент усиления по постоянному току равен 1. Это обеспечивает максимальный размах выходного сигнала без резкого ограничения.

R7 и C9 используются для развязки в звуковом диапазоне частот.

Используйте D1 для смещения пары выходных транзисторов. Для уменьшения кроссоверных искажений.

Кроме того, Q3 и Q4 являются следующими излучателями. Это сделает выходное сопротивление низким. Таким образом, он может управлять нагрузкой — это динамик с высоким током.

Q3 активируется при положительной половине сигнала, а Q4 активируется при отрицательной половине.

Если выходной сигнал положительной и отрицательной стороны не полностью синхронизирован. Мы назовем это перекрестным искажением

C3 и C8 будут защищать сигнал постоянного тока на входе и выходе.

C1, R6 и C2 — это блоки питания с развязкой и шумоподавлением, которые могут попасть в шнур питания.

C5, C6 и C7 повышают стабильность схемы.
VR1 будет действовать как регулятор громкости.

Список компонентов

0,25 Вт Резисторы, допуск: 5%
R1, R2: 33K
R3: 1K
R4: 680 Окро
R5: 100ω 1W 5%
: 4.7K
771717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171 гг. R8: 820 Ом
VR1: 100KA потенциометр

Электролитические конденсаторы
C1: 100 мкл 25 В
C2: 220 мкф 25 В
C3: 2,2 мкф 16V
C8: 200 мВ 25 В
C3: 2,2 мкф 16 В
C8: 200 мВ 25 В
.
C4: 0,0012 мкф 50 В
C5, C6: 82PF 50V
C7: 33PF 50V

Полупроводчики:
Q1: BC548, 45V 0.1a, NPN TO-
. NPP TO-39 Транзистор
Q3: TIP41, 100 В 6 А, NPN Транзистор TO-220
Q4: TIP42, 100 В 6 А, PNP Транзистор TO-220
*** или аналогичный
D1: 1N4148, 75 В 150 мА Диоды

2 Как

72 build

Сначала вы можете попробовать построить эту схему на макетной плате. См. рис. ниже.

Или на перфорированной печатной плате. Вы также можете построить его на печатной плате, как показано на рисунке.

Схема печатной платы

Схема компонентов

Примечание:

• При использовании этой схемы Q2-2N3053 и R5 нагреваются. Потому что через него постоянно течет ток. и следует использовать R5-100 Ом мощностью 1 Вт или более.
• Q2, Q3, Q4 должны быть установлены на соответствующий радиатор.
• Эта схема потребляет ток около 1 А и напряжение от 18 В до 22 В.

Другая схема транзисторного усилителя

Существует множество схем усилителя, использующих транзисторы. Вам могут понравиться эти схемы.

Схема усилителя OCL мощностью 30 Вт с печатной платой на 2N3055

Представьте, что вы хотите слушать отличную музыку в своей комнате. У вас может быть много вариантов. Прежде чем увидеть других. Давайте посмотрим на эту схему усилителя мощностью 30 Вт. Почему вы должны это видеть? Если у вас маленькая комната. И вам нравится слушать отличную музыку с хорошим качеством, низким уровнем шума и полной регулировкой параметров. Кроме того, это дешево и легко найти запчасти в любом магазине. Подробнее: Схема усилителя OCL мощностью 30 Вт

Все полноразмерные изображения и PDF-файлы этого поста находятся в этой электронной книге ниже. Пожалуйста, поддержите меня. 🙂

Транзистор в качестве схемы усилителя

Транзисторы — это полупроводниковые устройства, используемые для коммутации или усиления электрических сигналов. Они очень долговечны, меньше по размеру и работают от источника низкого напряжения. Транзистор представляет собой устройство с тремя выводами:

• Основание : Этот контакт используется для активации транзистора (минимум 0,7 В, необходимое для включения транзистора)
• Коллектор : Ток протекает через эту клемму
• Излучатель : Отвод тока от этой клеммы, обычно подключенной к земле

Существует два типа транзисторов: NPN-транзистор и PNP-транзистор. В этой схеме мы используем транзистор NPN для усиления сигналов, которые демонстрируются с помощью осциллографа.

Как мы знаем, транзистор обычно используется в качестве транзистора в качестве переключателя или транзистора в качестве усилителя. Мы объяснили транзистор как переключатель в нашем предыдущем уроке, теперь для с использованием транзистора в качестве усилителя мы продемонстрировали схему, и она работает в этом уроке. Для использования транзистора в качестве усилителя у нас есть конфигурация из трех транзисторов, которые объясняются ниже.

 

Что такое конфигурации транзисторов?

Обычно существует три типа конфигураций, и их описания в отношении усиления следующие:

• Конфигурация с общей базой (CB): не имеет усиления по току, но имеет усиление по напряжению.
Конфигурация
• с общим коллектором (CC): усиление по току, но без усиления по напряжению.
Конфигурация
• с общим эмиттером (CE): имеет усиление по току и по напряжению.

 

Здесь мы объясняем конфигурацию с общим эмиттером, так как это наиболее используемая и популярная конфигурация. Чтобы узнать о двух других конфигурациях, типах транзисторов и их работе, следуйте статье по ссылке.

 

Конфигурация с общим эмиттером

В конфигурации CE (с общим эмиттером) мы получаем выход с терминала коллектора. Вход подается на базовую клемму, а эмиттер является общим для входа и выхода. Эта конфигурация представляет собой схему инвертирующего усилителя. Здесь входными параметрами являются V _BE и I _B , а выходными параметрами являются V _CE и I _C .

В этой конфигурации сумма токов коллектора и базы равна току эмиттера.

  I  E  = I  C  + I  B   

Коэффициент усиления по току (бета) определяется соотношением тока коллектора и тока базы в этой конфигурации.

  Коэффициент усиления по току (β) = I  C  / I  B   

Эта конфигурация наиболее часто используется среди всех трех, поскольку она имеет среднее значение входного и выходного импеданса. Сдвиг фазы выходного сигнала составляет 180⁰, следовательно, выход и вход обратны друг другу.

 

Компоненты, необходимые для схемы транзисторного усилителя

• Транзистор BC547-NPN
• Резистор (10 кОм, 4,7 кОм, 1,5 кОм, 1 кОм)
• Конденсатор (0,1 мкФ, 1 мкФ, 22 мкФ)
• Осциллограф
• Соединительные провода
• Макет
• Питание 12 В

 

Схема простого транзисторного усилителя

 

 

Работа транзистора 9 в качестве усилителя0008

На приведенной выше принципиальной схеме мы создали цепь делителя напряжения с использованием резисторов R1 и R2 номиналами 4,7 кОм и 1,5 кОм соответственно. Следовательно, выход схемы делителя напряжения используется для надлежащего смещения, чтобы включить транзистор. Напряжение на клеммах базы транзистора, необходимое для включения транзистора, колеблется от 0,7 (мин.) до 5 В (макс.). Вы можете изменить номинал резистора, но базовое входное напряжение не должно превышать допустимый диапазон. Когда на схему подается питание, выход схемы делителя напряжения обеспечивает достаточное напряжение для смещения транзистора.

Здесь R4 используется в качестве токоограничивающего резистора, а C2 используется в качестве шунтирующего конденсатора, а R3-C3 образуют RC-фильтр для выходного сигнала.

Ниже перечислены три рабочие области транзистора:

• Область отсечки: когда напряжение между базой и эмиттером меньше 0,7 В, транзистор находится в области отсечки.
• Область насыщения: Когда V _BC и V _BE увеличиваются и оба смещаются в прямом направлении, транзистор находится в области насыщения.
• Активная область: когда напряжение базы увеличивается, но напряжение V _BC (база-коллектор) остается отрицательным, до этого значения транзистор остается в активной области.

Транзистор будет работать как усилитель только тогда, когда он работает в активной области.