Усилительный каскад с ОБ

Входной усиливаемый сигнал в схеме усилительного каскада с ОБ (рисунок 4.24)[4] подключен между эмиттером и базой, причем последняя по переменному току соединена с корпусом через конденсатор С_б. Назначение резисторов R₁, R₂, R_к и конденсаторов С₁, С₂ такое же, как и в каскаде ОЭ.

Усилительный каскад ОБ не инвертирует фазу входного сигнала. Воздействие, например, отрицательной полуволны входного напряжения приводит к увеличению коллекторного тока и падения напряжения на резисторе R_к. В результате коллекторное (выходное) напряжение будет уменьшаться. При воздействии положительной полуволны входного напряжения картина меняется на обратную.

При расчете каскада с ОБ по постоянному току используется графоаналитический метод по аналогии со схемой с ОЭ.

Рисунок 4.24 – Усилительный каскад с ОБ

Транзи­сторный каскад с ОБ имеет примерно такой же коэффициент усиления по напряжению, как и каскад с ОЭ, но коэффициент усиления по току меньше единицы, так как входным является эмиттерный, а выходным – коллекторный ток (ток коллектора всегда немного меньше тока эмиттера).

k_i = I_mк/I_mэ » 1. (4.40)

Важнейший пара­метр транзисторов – статический коэф­фициент усиления по току или коэффи­циент передачи тока (для схемы с ОБ обозначается как a), определяется для режима без нагрузки (R_н = 0), т. е. при постоянстве напряжения коллектор – ба­за:

a = . (4.41)

Коэффициент a всегда меньше 1, и чем ближе он к 1, тем лучше транзистор. Коэффициент усиления по току k_i для каскада с ОБ всегда немного меньше a, так как при включении R_н ток коллектора уменьшается.

1Коэффициент усиления по напряже­нию определяется формулой

k_u = U_mкб/U_mэб. (4. 42)

Он получается таким же, как и в схеме ОЭ, т. е. равным десяткам или сотням.

Действительно, если в схемах с ОЭ и с ОБ транзисторы, входные напряжения, питающие напряжения и сопротивления резисторов нагрузки одинаковы, то кол­лекторный ток практически один и тот же и, следовательно, выходные напря­жения также одинаковы.

Поскольку коэффициент усиления по мощности k_p равен произведению k_ik_u, а k_i »1, то k_p примерно равен k_u, т. е. десяткам или сотням.

Входное сопротивление для схемы с ОБ

R_вх = U_mэб/I_mэ (4. 43)

получается в десятки раз меньшим, чем в схеме ОЭ. Это видно из того, что напряжение U_mбэ равно напряжению U_mэб, а ток I_mэ в десятки раз больше тока I_mб. Входное сопротивление для схемы с ОБ – всего лишь десятки, а у более мощных транзисторов даже единицы Ом. Такое малое R_вх является существенным не­достатком каскада с ОБ, если его подключать к каскаду с большим выходным сопротивлением (малое R_вх существенно снизит усиление предыдущего каскада). Однако такой каскад можно успешно подключать к источникам сигналов с небольшим выходным сопротивлением. Выходное сопро­тивление в этой схеме получается до сотен кОм.