27.Усилительный каскад по схеме с общим Коллектором.

Усилитель на транзисторе с ОК более часто называют эмиттерным повторителем. Он представляет собой каскад со 100%-й последовательной отрицательной обратной связью по току. В отличие от усилителя по схеме с ОЭ, схема с ОК ( рис.60) не инвертирует входной сигнал.

Рассмотрим основные характеристики эмиттерного повторителя:

• коэффициент усиления по току ;

• коэффициент усиления по напряжению с учетом 100%-й ООС (в_ос=1) ;

• входное сопротивление

При больших сопротивлениях R₁ и R₂ входное сопротивление . Обычно в практических схемах R_вх достигает 200-300 кОм при R_э=10 кОм. Выходное сопротивление повторителя R_вых»r_э и составляет десятки Ом. Эмиттерные повторители используются в основном в качестве согласующего элемента. На базе транзисторного усилителя с ОК можно построить источник постоянного тока. Для этого необходимо обеспечить постоянный базовый ток транзистора или ввести постоянную обратную связь по току.

28. Основные Методы стабилизации работы усилителя по схеме с оэ.

Основные параметры каскада усилителя с ОЭ зависят от внешних возмущений и в первую очередь от температуры. При изменении температуры изменяется обратный ток I_K.обр., напряжение U_б.э., коэффициенты a и . Все эти изменения принято характеризовать понятием дрейф нуля усилителя. Внешние воздействия, изменяя ток покоя транзистора, выводят транзистор из заданного режима. Это особенно опасно для усилителей, работающих в режиме А, т.к. транзистор может перейти в нелинейную область характеристики.

Существуют три основных метода стабилизации работы транзисторного каскада: термокомпенсация, параметрическая стабилизация и введение отрицательной обратной связи.

М етод термокомпенсации заключается в том, что отдельные термозависимые элементы или целиком каскады помещаются в термокамеру с постоянной температурой.

Метод параметрической стабилизации основан на введении в схему элементов, которые компенсируют изменение параметров схемы при внешних воздействиях среды. Например, воздействие температуры может быть уменьшено введением в схему полупроводниковых элементов или терморезисторов.

Метод введения отрицательной обратной связи является более распространенным. Отрицательная обратная связь (ООС) осуществляется за счет введения в цепь эмиттера резистора R_э. Ток эмиттера, протекая по резистору R_э, создает на нем падение напряжения U_оос=I_эR_э. Это напряжение автоматически складывается с напряжением на базе, однако направлено встречно и компенсирует температурные изменения напряжения на базе транзистора. Конденсатор С_Э уменьшает отрицательную обратную связь по полезному сигналу.

В ведение ООС увеличивает входное сопротивление усилительного каскада, расширяет полосу пропускания, уменьшает линейные и нелинейные искажения, делает работу схемы более устойчивой.

29. Дифференциальный усилитель.

Дифференциальный усилитель представляет собой мостовые усилительные каскады параллельного типа. Они обладают высокой стабильностью параметров при воздействии различных дестабилизирующих факторов, большим коэффициентом усиления дифференциальных сигналов и высокой степенью подавления синфазных помех. Усилитель состоит из двух каскадов, построенных на транзисторах с общим эмиттером, у которых имеется общий эмиттерный резистор R_э (рис.63) и два входа: прямой и инверсный.

Элементы схемы образуют мост, в одну диагональ которого включен источник питания U_n, а в другую–сопротивление нагрузки R_н. Для балансировки моста (U_вых=0) необходимо, чтобы

или R_VT1R_K2= R_VT2R_K1,

где R_VT1 и R_VT2 - выходные сопротивления транзисторов VT1 и VT2.

Рис.63. Дифференциальный усилительный каскад(а) и его

эквивалентная схема(б)

В отличие от полезного сигнала, который поступает на входы дифференциального усилителя в противофазе, на входы усилителя действуют сигналы, совпадающие по фазе. Такие сигналы называются синфазными. Появление данных сигналов обусловлено действием различных дестабилизирующих факторов, например, изменением температуры окружающей среды, изменением питающих напряжений, наводками внешних электромагнитных полей. Для идеального дифференциального усилителя синфазные сигналы полностью подавляются. В реальных усилителях из-за неидентичности каскадов подавление будет не полным и характеризуется коэффициентом подавления синфазных помех К_псф.

Величина К_псф в современных дифференциальных усилителях достигает 10⁴¸10⁶. Коэффициент К_псф в значительной степени характеризует дрейф нуля усилителя, т.е. изменение выходного напряжения при постоянном входном сигнале. Для снижения дрейфа нуля производят подбор пар транзисторов с одинаковыми параметрами и увеличение R_э. Для увеличения R_э в эмиттерную цепь ставится не пассивный резистор, а нелинейный двухполюсник, например, транзисторный источник тока на биполярном или полевом транзисторе. Эти схемы при небольшом статическом сопротивлении обладают большим дифференциальным сопротивлением.

Для увеличения коэффициента усиления в современных дифференциальных усилителях вместо резисторов R_к используют активную нагрузку, выполненную на транзисторах. Входное сопротивление дифференциального усилителя может быть существенно увеличено при использовании в каскадах полевых транзисторов.