Смещение в усилительных каскадах

Смещение транзисторов в усилительных каскадах бывает двух типов: фиксированное (постоянное напряжение смещения, не зависящее от выходного тока транзистора); автоматическое (напряжение смещения меняется при изменении выходного тока транзистора U_бэ0 = F(I_к0)).

Усилительные каскады с фиксированным смещением бывают четырех видов:

1. Последовательная схема с двумя источниками питания;

2. Параллельная с двумя источниками питания;

3. Последовательная с одним источником питания;

4. Параллельная с одним источником питания.

Наиболее часто используются четыре вида автоматического смещения:

1. Схема с термочувствительным элементом в делителе, задающем

напряжение смещения;

2. Эмиттерная стабилизация тока покоя транзистора;

3. Коллекторная стабилизация тока покоя транзистора;

4. комбинированная стабилизация тока покоя транзистора.

Последовательная схема с двумя источниками смещения

Принципиальная схема такого каскада приведена на рис.2.67. Источник напряжения смещения Е_б включен последовательно со входной цепью каскада. Такая схема может быть использована, если омическое сопротивление генератора невелико и на выходе генератора нет постоянной составляющей напряжения.

Параллельная схема с двумя источниками смещения

Источник напряжения смещения подключен параллельно входной цепи транзистора, рис.2.70. Для предотвращения шунтирования эмиттерного перехода транзистора малым внутренним сопротивлением источника напряжения Е_б последовательно с ним включен резистор R_б.

Рис.2.70. Параллельная схема смещения с двумя источниками питания

Генератор отделен по постоянной составляющей от источника напряжения смещения и входной цепи транзистора конденсатором С_б.

В отличие от предыдущей данная схема:

1. позволяет обеспечить номинальное напряжение смещения при большем омическом сопротивлении генератора или при наличии постоянного напряжения на генераторе;

2. дает возможность подрегулировки тока смещения транзистора I_б0 при замене транзистора или при изменении рабочей температуры;

3. имеет меньшую экономичность из-за потерь мощности на токоограничивающем резисторе R_б;

4. имеет меньшее входное сопротивление из-за шунтирования эмиттерного перехода транзистора цепочкой элементов Е_б , R_б.

Данная схема используется, если генератор имеет большое омическое сопротивление или его выходной сигнал содержит постоянную составляющую.

Последовательная схема с одним источником питания

Схема каскада представлена на рис. 2.71.

Более удобно, если усилитель питается от одного источника. В рассматриваемой схеме коллекторная цепь транзистора питается от источника Е_к. Источник напряжения смещения искусственно синтезирован (делитель напряжения, состоящий из резисторов R_б1 и R_б2, подключенный параллельно Е_к). Через делитель напряжения в цепи базы транзистора протекает ток I_д0, который создает падение напряжения на резисторе R_б1. Это напряжение и является напряжением смещения транзистора.

Рис. 2.71. Последовательная схема смещения с одним источником питания

Схема имеет низкую экономичность из-за потерь мощности на резисторах R_б1 и R_б2. Каскад используется, если омическое сопротивление генератора R_г мало.

Параллельная схема смещения с одним источником питания

Схема приведена на рис. 2.72.

Рис. 2.72. Параллельная схема смещения с одним источником питания

На резисторе R_б1 делителя напряжения в цепи базы транзистора падает напряжение смещения транзистора. Конденсатор С_б выполняет аналогичную функцию по сравнению со схемой, рис.2.70.

Каскад имеет малое входное сопротивление из-за шунтирования эмиттерного перехода транзистора параллельно соединенными резисторами R_б1 и R_б2 (верхний по схеме вывод R_б2 подключен к земле через небольшое омическое сопротивление цепи источника питания).

Схема используется, если генератор имеет высокое входное сопротивление или в его выходном сигнале имеется постоянная составляющая.