Важливо зазначити, що посилювачі на біполярних транзисторах мають свої особливості, пов'язані, зокрема, з різними способами роботи. Для досягнення певних вимог щодо коефіцієнта посилення, смуги пропускання та інших параметрів, інженери та проектувальники обирають відповідний тип посилювача та оптимізують його схему.
У даній статті ми розглянемо різні види посилювачів на біполярних транзисторах, їх принципи роботи та основні особливості. Ми також обговоримо переваги та недоліки кожного з видів посилювачів, а також сфери їх застосування.
Види посилювачів на біполярних транзисторах
| Тип посилювача | Опис |
|---|---|
| Посилювачі з загальним еміттером | Цей тип посилювача є найпоширенішим і використовується у багатьох додатках. Він має найбільший коефіцієнт посилення та забезпечує інверсне посилення, тобто вхідний сигнал інвертується на виході. |
| Посилювачі з загальною базою | Посилювачі з загальною базою є менш поширеними, але все ще мають свої переваги. Вони мають високий коефіцієнт посилення за напругою, але низький коефіцієнт посилення за струмом. Їх вхідний опір також вищий, ніж у посилювачів з загальним емітером. |
| Посилювачі з загальним колектором | Посилювачі з загальним колектором, також відомі як посилювачі напруги або емітерні повторювачі, забезпечують неінверсне посилення і мають високий коефіцієнт посилення за струмом. Вони зазвичай використовуються для створення буферних посилювачів або для підключення пристроїв з низьким вхідним опором до посилювачів з загальним емітером. |
Кожен з цих видів посилювачів має свої особливості та області застосування. Розуміння їхпринципів роботи допоможе інженеру вибрати найбільш підходящий тип підсилювача для конкретного застосування.Підсилювачі з загальним емпідемом.Принцип роботи такого підсилювача полягає в тому, що вхідний сигнал подається на базу транзистора, а вихідний сигнал знімається з колектора. Це дозволяє підсилювати як амплітуду сигналу, так і його зворотний постійний струм.Переваги підсилювача з загальним емпідемом включають високу підсилювальну здатність, широкий діапазон робочих частот, низький рівень спотворень і високу стійкість до перешкод. Він також має велику ступінь непередбачуваності роботи і вимагає точної настройки та підбору компонентів.Підсилювач з загальним емпідемом - одна з основних конфігурацій підсилювачів на біполярних транзисторах.Він дозволяє підсилювати як амплітуду сигналу, так і його зворотний постійний струм.Підсилювач з загальним емпідемом має високу.підсилювальною спроможністю, широким діапазоном робочих частот, низьким рівнем спотворень та високою перешкодостійкістю. Він також вимагає точної налаштування та підбору компонентів. Підсилювачі з загальною базою мають ряд особливостей, які роблять їх корисними в певних застосуваннях. Вони забезпечують великий коефіцієнт підсилення, високу вхідну та вихідну ємність, а також підвищене вхідне опір. Підсилювачі з ОБ знаходять широке застосування в різних пристроях, таких як радіоприймачі, підсилювачі звуку, системи зв'язку тощо. Вони ідеально підходять для підсилення слабких сигналів під час роботи на високих частотах. Принцип роботи підсилювачів з ОБ полягає в тому, що зміни сигналу, що надходить на базу транзистора, призводять до зміни струму колектора. Таким чином, сигнал підсилюється із зворотним зв'язком і виходить через емитер.Характеристики підсилювачів з ОБ залежать від типу транзистора, його параметрів та зовнішніх опорів. Для визначення параметрів підсилювача необхідні розрахунки та експерименти.Важливо зазначити, що підсилювачі з ОБ мають свої обмеження і не підходять для всіх завдань. У деяких випадках більш підходящими можуть бути підсилювачі з загальним емітером або з загальним колектором. Але в цілому, підсилювачі з ОБ є важливим елементом електроніки та значно розширюють можливості проектування і створення різних пристроїв на біполярних транзисторах.ПеревагиНедолікиВеликий коефіцієнт підсиленняСкладний розрахунок параметрівВисока вхідна і вихідна ємністьКрихкість і складність схемиПідвищене вхідне опірОбмеження в деяких застосуванняхПідсилювачі з загальним колекторомОсновним принципом роботипосилювача з загальним колектором є те, що вхідний сигнал подається на базу транзистора, а вихідний сигнал отримується з колектора. Це типова схема посилювача, яка забезпечує високе вхідне опір і низьке вихідне опір.Посилювачі з загальним колектором мають такі особливості:Високе вхідне опір і низьке вихідне опір. Завдяки цьому, посилювачі з загальним колектором забезпечують хорошу стабільність і точність посилення сигналу.Посилювачі з загальним колектором можуть бути використані для посилення як постійного, так і змінного сигналу.Ідентифікаційний опір посилювача з загальним колектором дорівнює опору колектора.Посилювачі з загальним колектором мають високий коефіцієнт посилення по напрузі.Посилювачі з загальним колектором забезпечують високу лінійність роботи.колектором зазвичай використовуються в ланцюгах посилювачів низької потужності.Отже, посилювачі з загальним колектором є важливою частиною багатьох електронних пристроїв і мають ряд переваг, які роблять їх популярним вибором для різних застосувань.Принципи роботи посилювачів на біполярних транзисторахПринцип роботи посилювачів на біполярних транзисторах базується на використанні трьох шарів напівпровідникового матеріалу. Ці шари складаються з двох типів напівпровідників - P-типу та N-типу. Застосування напруги до різних шарів дозволяє контролювати струм і напругу, що проходять через транзистор.Посилювачі на біполярних транзисторах можуть бути налаштовані на роботу в різних режимах, таких як режими насичення, активного і відсічення. У режимі насичення транзистор повністю відкритий і дозволяє проходити великому струму і напрузі. У режимі активного режиму транзистор працює як посилювач з заданою посилювальною характеристикою. В режимі відсічки транзистор повністю закритий і не дозволяє проходити току.
Посилювачі на біполярних транзисторах можуть бути організовані в різні схеми, включаючи схеми зміщення постійного струму, схеми зворотного зв'язку та інші. Схеми зміщення постійного струму дозволяють встановлювати початкові умови для роботи транзистора та забезпечують стабільність роботи посилювача. Схеми зворотного зв'язку дозволяють контролювати посилення сигналу і знижувати спотворення сигналу.
Посилювачі на біполярних транзисторах мають кілька переваг, включаючи високу посилювальну потужність, широкий динамічний діапазон, низький рівень шуму і відносно низьку вартість. Однак, вони також мають деякі недоліки, такі як високе споживання потужності та великі розміри.
| Переваги | Недоліки |
|---|---|
| Висока посилювальна потужність | Високе споживання потужностіШирокий динамічний діапазонВеликі розміриНизький рівень шумуНизька вартістьПосилювач з прямим зв'язкомОсновний принцип роботи посилювача з прямим зв'язком полягає в підсиленні та передачі сигналу з мінімальними спотвореннями. Для цього використовується прямий зв'язок між виходом та входом транзистора, що дозволяє забезпечити високу лінійність підсилення сигналу.Посилювач з прямим зв'язком має такі особливості:ПеревагиНедолікиВисока лінійність підсиленняВимагає точної налаштування та компенсаціїМінімальні спотворення сигналуВисока вартість виготовленняШирокий діапазон частот підсиленняВеликі розміри і вагаПосилювачі з прямим зв'язком широко застосовуються в різних галузях електроніки, включаючи аудіопідсилювачі, радіопередавачі та інші пристрої, де потрібна висока якість підсилення сигналу.
Підсилювач з від'ємним зв'язкомПринцип роботи підсилювача з від'ємним зв'язком базується на застосуванні від'ємного зв'язку, при якому частина вихідного сигналу повертається на вхід і порівнюється з вихідним сигналом. Цей принцип дозволяє підвищити стійкість і точність підсилення, а також знизити спотворення. Основні характеристики підсилювача з від'ємним зв'язком:
Підсилювач з зворотний зв'язок використовується в різних галузях, наприклад, в акустичних системах, радіозв'язку, аудіо та відео обладнанні. Цей тип підсилювача широко застосовується завдяки своїм перевагам і здатності забезпечити високу точність і якість підсилення сигналу.Огляд і особливості підсилювачів на біполярних транзисторахПідсилювачі на біполярних транзисторах працюють на принципі управління струмом через базу за допомогою емітерного напруги. Основні особливості роботи таких підсилювачів включають:ОсобливостіОписЛінійна залежність між вхідним і вихідним сигналамиПідсилювач на біполярних транзисторах забезпечує лінійну залежність між вхідним і вихідним сигналами. Це означає, що амплітуда вихідного сигналу точно відповідає амплітуді вхідного сигналу, але з підсиленням.Широкий діапазон частотПідсилювачі на біполярних |