Este posibil să setați offset-ul într-un amplificator cu un emițător comun și, dacă este necesar, să obțineți câștigul maxim posibil (sau dacă etapa amplificatorului este acoperită de o buclă de feedback). Există trei variante de scheme de deplasare, care pot fi combinate una cu cealaltă: prin intermediul unui rezistor de șunt în circuitul emițătorului, prin intermediul unui tranzistor compatibil și prin feedback-ul DC.
Rezistorul de șunt în circuitul emițătorului. Deplasarea poate fi prevăzută cu un rezistor de șunt în circuitul emițătorului, așa cum se arată în Fig. 2.37. Pentru a facilita sarcina de a crea o compensare, rezistența Re este selectată astfel încât rezistența să fie de 0,1Rk. dacă rezistorul Re este prea mic, atunci tensiunea la emițător va fi mult mai mică decât căderea de tensiune dintre bază și emițător și aceasta va duce la o instabilitate de temperatură a punctului de odihnă, deoarece tensiunea Ube depinde de temperatură.
Fig. 2.37. Un rezistor de șunt în circuitul emițătorului poate fi utilizat pentru a obține o amestecare stabilă într-un amplificator cu un emițător de împământare.
Emițător condensator de șunt trebuie să fie aleasă astfel încât impedanța este mică în comparație cu RS (și nu RS) la cea mai mică frecvență de interes pentru tine. În acest caz, impedanța sa este de 25 Ω la o frecvență de 650 Hz. Gama de frecvențe de funcționare a semnalului de intrare pentru a selecta intrarea interstage de cuplare condensator important ca impedanța de intrare este determinată de circuitul 10 compus paralel rezistență kOhm și impedanța de intrare a tranzistorului de bază, în acest caz, este de 25 ohmi, înmulțită cu h21e. și anume aproximativ 2,5 kΩ. Pentru semnalele de rezistență în curent continuu de la baza considerabil mai mare (rezistența rezistorului emitor înmulțită cu h21e. Adica aproximativ 100 ohmi), și este astfel posibil să se asigure părtinire stabil.
Una dintre versiunile circuitului considerat diferă prin utilizarea a două rezistoare consecutive în circuitul emițătorului, dintre care unul este evacuat. De exemplu, trebuie să proiectați un amplificator al cărui câștig este de 50, curentul liniștit este de 1 mA, iar tensiunea Ukk este de +20 V; frecvența semnalului poate varia de la 20 Hz la 20 kG. Dacă alegeți un circuit emițător comun pentru a rezolva problema, veți obține amplificatorul prezentat în Fig. 2.38. Rezistorul colectorului este ales astfel încât tensiunea colectorului de odihnă să fie de 0,5 U.k. Rezistorul emițătorului este ales având în vedere câștigul necesar și influența lui r. care este 25 / Ik (mA). Dificultatea este că tensiunea emițătorului, care este de numai 0,175 V, va fi supusă unor modificări semnificative. Faptul este că scăderea de tensiune la trecerea emițătorului de bază, egală cu aproximativ 0,6 V, depinde de temperatură (schimbarea relativă este de circa 2,1 mV / ° C). în timp ce tensiunea pe bază este menținută constantă cu ajutorul rezistențelor R1 și R2. de exemplu, puteți fi sigur că atunci când temperatura crește cu 20 ° C, curentul colectorului crește cu aproximativ 25%.
Acest fenomen nedorit poate fi eliminat, dacă este inclus în circuitul emițător șuntat printr-un rezistor condensator suplimentar, care nu va afecta câștigul în gama de frecvențe de funcționare (Fig. 2.39). Ca și în schema anterioară, rezistorul colector este selectat astfel încât tensiunea la colector a fost de 10 V (0.5 Ukk). rezistor Neshuntiruemy în circuitul emițător este ales astfel încât, ținând cont de propriile sale rs rezistență emițător constituind = 25 / Ik (mA), câștigul este egal cu 50. Rezistența suplimentară în circuitul emițător trebuie să fie astfel încât amestecul a fost stabilă (rezultat bun conferă rezistență , De 10 ori mai puțin decât cel al colectorului). Tensiunea de bază este ales astfel încât curentul emitor a fost de 1 mA, cu condiția ca rezistența circuitului prejudecată este o zecime din rezistența curentului de bază (aproximativ 100 k în acest caz). Rezistența condensatorului șunt în circuitul emițător trebuie să fie redusă în comparație cu rezistența 180 + 25 ohmi la cea mai mică gamă de frecvențe. În cele din urmă, condensatorul de intrare interstage de cuplare trebuie să aibă o mică impedanță în comparație cu impedanța de intrare a amplificatorului la frecvența semnalului de intrare este determinată de conexiunea de rezistență divizor de tensiune în paralel și o rezistență (180 + 25) / ohmi h21e (la rezistența la frecvențe de 820 Ohm de intrare în punte cu un condensator și este echivalent cu un scurt-circuit închis).
Fig. 2.39. Un amplificator cu un emițător comun, care are o polarizare stabilă, liniaritate și un câștig mare de tensiune.
Fig. 2.40. O altă variantă a schemei arătată în Fig. 2.39.
Într-o altă versiune a acestui circuit, semnalele și circuitele de curent continuu sunt separate (Figura 2.40). Această separare vă permite să modificați câștigul (datorită unui rezistor de 180 ohmi) fără a schimba decalajul.
Utilizarea unui tranzistor convenit. Pentru tensiunea de bază furnizează curent de colector dorit poate fi utilizat tranzistori coerente, în care compensarea automată a temperaturii va fi asigurată (Fig. 2.41). În circuitul colector al tranzistorului T1, un curent de 1 mA curge. potențial colector este aproape de potențial la sol (cu precizie, mai mare decât potențialul sol de aproximativ amplitudinea căderii de tensiune Ube), în cazul în care tranzistori T1 și T2 sunt o pereche de (de exemplu, doi tranzistori fabricați pe un singur siliciu cristal), amestecarea tranzistorului T2 va fi astfel încât aceasta tranzistor va genera un curent de 1 mA și tensiunea la colector său va fi egală cu 4 - 10 volți, cu un semnal echilibrat la colector poate avea o magnitudine ± 10 V. schimbarea de temperatură nu afectează funcționarea circuitului, deoarece ambele tranzistori în aceleași condiții de temperatură. Asta e ceea ce sunt bune tranzistoare duale "monolitice".
Fig. 2.41. Un circuit bias în care este compensată scăderea de tensiune între bază și emițător.
DC feedback. Pentru a stabiliza punctul de odihnă (punct de operare), puteți utiliza feedback-ul DC. Una dintre metodele unei astfel de stabilizări este prezentată în Fig. 2.42. O anumită îmbunătățire a stabilității poate fi obținută dacă tensiunea de amestec este furnizată din colector și nu din sursa Ukk. Tensiunea pe bază depășește potențialul pământului cu valoarea căderii de tensiune pe diodă; ca tensiunea de polarizare este preluată din divizorului 10: 1, atunci tensiunea de colector depășește potențial la sol cu o valoare egală cu căderea de tensiune pe diodă, a crescut cu 11 ori, adică, este ≈ 7 V. Această schemă reduce tendința de saturație (care poate .. apare, de exemplu, în cazul în care coeficientul # 946; va fi neobișnuit de mare) datorită faptului că, atunci când tensiunea colectorului scade, tensiunea de polarizare pe bază scade. Această schemă poate fi utilizată în acele cazuri în care nu este necesară o stabilitate ridicată. Punctul de așteptare (ieșire) este supus deranjului cu aproximativ 1 V din cauza modificărilor temperaturii ambientale. Acest lucru se datorează faptului că tensiunea dintre bază și emițător are un coeficient de temperatură mare. Mai stabil este circuitul în care buclă de feedback se întinde mai multe câștig cascade. Exemple veți vedea unde va fi vorba despre feedback.
Fig. 2.42. Stabilitatea prejudecății este asigurată de feedback.
Pentru a înțelege modul în care funcționează această schemă, este necesar să analizăm mai atent feedbackul. De exemplu, feedback-ul reduce impedanțele de intrare și ieșire. Pentru semnalul de intrare, rezistența R1 este redusă de câștigul de tensiune al cascadei. În acest caz, rezistența R1 este echivalentă cu un rezistor cu o rezistență de 200 ohmi, al cărui capăt este legat la pământ. În capitolul următor, vom lua în considerare feedback-ul în mai multe detalii, iar apoi veți putea determina câștigul de tensiune și impedanțele de intrare și ieșire ale acestui circuit.
Rețineți că rezistența rezistorului de bază poate fi mărită, iar impedanța de intrare a circuitului va crește, dar curentul de bază nu mai poate fi considerat neglijabil. Puteți lua, de exemplu, astfel de rezistențe: R1 = 220 kOhm și R2 = 33 kOhm. O altă posibilitate este ca un condensator de șunt să poată fi conectat la circuitul de reacție, așa cum se arată în Fig. 2.43. În acest caz, este posibil să scapi de feedback-ul (și, prin urmare, de impedanța de intrare coborâtă) la frecvențele semnalului.
Fig. 2.43. Eliminarea feedback-ului la frecvențele semnalului.
Câteva remarci despre bias și amplificare. Prima notă importantă se referă la amplificarea cascadelor cu un emițător la pământ: se pare că câștigul de tensiune poate fi mărit prin creșterea curentului în staționare, deoarece rezistența proprie a emițătorului r scade cu creșterea curentului. Totuși, deși re scade cu creșterea curentului colectorului, pentru a obține aceeași tensiune de operare pe colector, este necesar să se folosească un rezistor colector mai mic și, ca rezultat, nu există nici un câștig. De fapt, se poate arăta că într-un amplificator cu un emițător la pământ, deplasat astfel încât tensiunea de repaus este de 0,5 U.k. câștigul de tensiune pentru un semnal mic este K # 8773; 20 Uck, indiferent de valoarea curentului în staționare (curent de funcționare).
Exercitarea 2.10. Dovediți că afirmația de mai sus este adevărată.
Dacă doriți să măriți câștigul din faza de tensiune, puteți utiliza, de exemplu, sursa de curent ca sarcină activă. Deoarece sursa de curent are o impedanță foarte mare, un factor de câștig de tensiune de 1000 și mai mare poate fi obținut într-o singură etapă. Această abordare nu este potrivită în contractele, pe care le-am discutat mai sus; Cascada trebuie să facă parte din circuitul acoperit de buclă comună de reacție DC. Acest lucru va fi discutat în capitolul următor. Sarcina externă a unui astfel de amplificator trebuie să fie neapărat mare, altfel câștigul obținut datorită rezistenței mari a colectorului va fi pierdut. Ca o astfel de încărcătură cu rezistență ridicată, se poate utiliza un dispozitiv de emitere, un tranzistor cu efect de câmp sau un amplificator operațional.
În amplificatoarele de frecvență radio destinate amplificării prin rezonanță într-o bandă îngustă de frecvențe, este obișnuit să se utilizeze un circuit paralel LC ca sarcină colector; în acest caz, se poate obține un câștig foarte mare de tensiune, deoarece la frecvența semnalului LC circuitul are o impedanță mare (ca sursă de curent) și impedanța DC este mică. LC - circuitul poate fi rearanjat și, datorită caracteristicii de rezonanță, suprimă semnale care se află în afara domeniului de funcționare. Avantajele acestei scheme pot fi, de asemenea, atribuite posibilității de obținere a unui interval de semnal de ieșire egal cu 2Uk. și posibilitatea utilizării unei conexiuni de transformator.
Exercitarea 2.11. Dezvoltați o etapă de amplificare rezonantă cu un emițător comun pentru o frecvență de 10 kHz. Utilizați un rezistor emițător de șunt în circuit și setați curentul la 1 mA. Lăsați Ukk = +15 V și L = 1,0 mH; paralel cu circuitul LC, conectați un rezistor de 6.2 kΩ pentru a obține Q = 10 (lățimea de bandă 10% vezi secțiunea 1.22). Pentru comunicarea interstatică, utilizați un condensator la intrare.
Trimiteți-le prietenilor: