Пристрій і принцип роботи підсилювача на транзисторі із загальним емітером

Посилювач на транзисторі з загальним еміттером є одним з основних типів посилювачів, які використовуються в електроніці. Він широко застосовується в різних пристроях, таких як радіоприймачі, телевізори, аудіопосилювачі та інші. Посилювач на транзисторі з загальним еміттером забезпечує підсилення потужності та амплітуди сигналу.Головним елементом посилювача з загальним еміттером є транзистор. Транзистор – це напівпровідниковий пристрій, здатний підсилювати та регулювати електричний струм. У посилювачі з загальним еміттером він використовується як ключовий елемент, відповідальний за підсилення вхідного сигналу.В посилювачі з загальним еміттером транзистор підключається таким чином, що еміттер пов'язаний з загальною точкою ланцюга живлення, база – з вхідним сигналом, а колектор – з навантаженням. Коли на базу подається вхідний сигнал, транзистор здійснює підсилення сигналу та передає його на навантаження, збільшуючи його.амплітуду та потужність.Принцип роботи підсилювача на транзисторі з загальним еміттеромОсновний принцип роботи підсилювача на транзисторі з загальним еміттером базується на зміні електронної провідності напівпровідникових матеріалів під впливом електричного сигналу.Підсилювач складається з трьох основних елементів: транзистора, джерела живлення та навантаження. Транзистор керує струмом, що надходить від джерела живлення, а навантаження перетворює підсилений сигнал на звук, світло чи іншу форму енергії.Робота підсилювача з загальним еміттером починається з подачі вхідного сигналу на базу транзистора. Цей сигнал керує електронним струмом, що протікає через базу, що викликає зміну струму, що протікає через еміттер і колектор транзистора.Підсилювач з загальним еміттером збільшує амплітуду вхідного сигналу та передає його на вихід. Це можливо завдяки підсиленню струму транзистором. Струм з...колектори транзистора пропорційні вхідному струму і можуть бути набагато більшими за його амплітуду за рахунок правильного вибору компонентів схеми.Для отримання максимальної потужності підсилювач з загальним емітером має бути збалансований між підсиленням і стійкістю. Занадто велике підсилення може призвести до спотворення сигналу, а занадто мале підсилення може зробити підсилювач нерентабельним.Високий коефіцієнт підсиленняШирокий діапазон робочих частотПростота схемиНизький імпеданс входуВисокий рівень спотворень при великій амплітуді сигналуВеликі розміри і велике енергоспоживанняЗастосування підсилювача на транзисторі з загальним емітером включає в себе такі області, як аудіопідсилювачі, радіосистеми, телевізійні технології тощо.Структура та принцип діїПідсилювач на транзисторі з загальним емітеромє електронним пристроєм, який використовується для збільшення амплітуди електричного сигналу. Він складається з трьох основних елементів: транзистора, підключеного в схемі з загальним емітером, та відповідної мережі зворотного зв'язку.Транзистор в підсилювачі виконує функцію ключа, який контролює пропускання або блокування електричного сигналу. В підсилювачі з загальним емітером емітер транзистора є загальним для вхідного та вихідного сигналу, а база і колектор підключені до схеми через резистори. Ця конфігурація дозволяє досягти підсилення сигналу в підсилювачі.Принцип дії підсилювача на транзисторі з загальним емітером базується на тому, що зміни у вхідному сигналі відображаються на колекторному струмі. Вхідний сигнал, подається на базу транзистора, змінює його провідність. Збільшення провідності призводить до збільшення колекторного струму, а, отже, і до збільшення вихідного сигналу.

Основна мета використання підсилювача з загальним еміттером - підсилення слабких сигналів та створення стабільного вихідного сигналу з підвищеною потужністю. Коефіцієнт підсилення підсилювача визначається характеристиками транзистора та резисторами в схемі зворотного зв'язку.

Переваги підсилювача на транзисторі з загальним еміттером:

• Високий коефіцієнт підсилення
• Широкий діапазон робочих частот
• Низький вхідний опір
• Висока надійність та стабільність роботи
• Низький рівень шуму

Підсилювачі на транзисторах з загальним еміттером широко застосовуються в різних галузях електроніки, включаючи аудіопідсилювачі, радіопередавачі та інші пристрої, де необхідно підсилити електричний сигнал.

Переваги підсилювача на транзисторі з загальним еміттером

• Високий коефіцієнт підсилення: Підсилювач на транзисторі з загальним еміттером забезпечує високий коефіцієнт посилення сигналу, що дозволяє підсилювачеві підсилювати слабкі вхідні сигнали до значно більш високого рівня.Широкий діапазон частот: Підсилювач з загальним еміттером має широкий діапазон частот, що дозволяє йому підсилювати сигнали як в різних аудіосистемах, так і в системах зв'язку.Низький вхідний опір: Підсилювач з загальним еміттером має низький вхідний опір, що дозволяє йому ефективно приймати вхідний сигнал і мінімізувати втрати сигналу.Високий вихідний опір: Підсилювач на транзисторі з загальним еміттером має високий вихідний опір, що дозволяє йому ефективно підключатися до вихідного навантаження без втрати сигналу.Простота і низька вартість: Підсилювач на транзисторі з загальним еміттером має просту структуру і вимагає відносно невеликої кількостікомпонентів, що робить його виробництво більш доступним і більш економічно вигідним.Загалом, підсилювач на транзисторі з загальним емітером є надійним і ефективним пристроєм посилення, який знаходить широке застосування у багатьох різних сферах, включаючи аудіосистеми, системи зв'язку, електронні прилади та інші.Застосування підсилювача на транзисторі з загальним емітеромБезліч пристроїв використовують підсилювач на транзисторі з загальним емітером для посилення сигналів. Він широко застосовується в радіозв'язку, аудіопідсилювачах, фонокоректорах, а також може використовуватися для посилення слабкострумових сигналів у різних електронних пристроях.Радіозв'язок: Підсилювач на транзисторі з загальним емітером використовується в різних радіоприймачах і передавачах. Він посилює слабкострумові сигнали з високим коефіцієнтом посилення, дозволяючи передавати та приймати сигнали на великівідстані.Аудіопідсилювачі: Підсилювачі на транзисторах з загальним емісійним витоком застосовуються в аудіопідсилювачах, які підсилюють слабкострумові аудіосигнали до рівня, необхідного для приведення динаміків в дію. Завдяки високому коефіцієнту посилення, такі підсилювачі можуть забезпечити якісне звучання та досить потужний звук.Фонокоректори: Підсилювачі на транзисторах з загальним емісійним витоком також використовуються у фонокоректорах, які підсилюють слабкострумові сигнали з грамофонних пластинок і приводять їх у відповідність з рівнем аудіосигналів інших джерел. Вони дозволяють отримати якісне відтворення звуку з пластинок.Підсилювач на транзисторі з загальним емісійним витоком є важливим компонентом різних електронних пристроїв, які вимагають підсилення слабкострумових сигналів перед їх подальшою обробкою або відтворенням. Завдяки своїм характеристикам, такі підсилювачізабезпечують якісне підсилення сигналів та мають широкий спектр застосування.Розрахунок і проектування підсилювача на транзисторі з загальним емісійним витокомПершим кроком є вибір відповідного транзистора для використання в підсилювачі. Важливими параметрами транзистора є максимальний струм колектора (Ic), коефіцієнт підсилення струму (β) та максимальна потужність, яку він може витримати. Враховуючи ці параметри, обирається відповідний транзистор.Далі необхідно визначити значення резисторів, які використовуються в схемі. Резистори R1 і R2 формують дільник напруги, що визначає зсув робочої точки транзистора. Значення R1 вибирається таким чином, щоб струм бази транзистора становив близько 1/10 від струму колектора. Значення R2 визначається як різниця між напругою живлення та базовою напругою, поділена на струм бази.Для визначення значення резистора навантаження (Rl)необхідно враховувати вимаганий коефіцієнт посилення та максимальний струм колектора транзистора. Значення Rl вибирається таким чином, щоб струм колектора був меншим за максимальне значення, а коефіцієнт посилення залишався в межах вимаганого діапазону.Після вибору значень резисторів, можна приступати до розрахунку ємностей. Одна з основних ємностей в підсилювачі з ОЕ - це ємність між колектором та емітером (Cce). Значення Cce визначається таким чином, щоб бути достатньо великим для уповільнення проходячого через транзистор струму, але при цьому не занадто великим, щоб не погіршувати пропускну здатність підсилювача.Додатково, для встановлення стабільного робочого режиму, між базою та емітером транзистора підключається компенсаційна ємність (Cb). Значення Cb зазвичай становить близько десяти часток ємності Cce.Важливим моментом є врахування джерела сигналу та опору виходу. При при підключенні джерела сигналу необхідно сполучити його з входом підсилювача через ємність (Ce). Також для зменшення спотворень сигналу слід використовувати опір виходу (Re).Розрахунок і проектування підсилювача на транзисторі з загальним емiтером є важливим завданням для досягнення необхідних характеристик підсилювача. Визначення значень резисторів і ємностей, врахування вимог до робочих параметрів та узгодження сигналу дозволяють досягти ефективного і якісного підсилення сигналу.