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 Uбэ0 = F(Iк0)).

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 Еб 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 Еб последовательно с ним включен резистор Rб.

 

Рис.2.70. Параллельная схема смещения с двумя источниками питания

 

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

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 Iб0 при замене транзистора или при изменении рабочей температуры;

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

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

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 Ек. Источник напряжения смещения искусственно синтезирован (делитель напряжения, состоящий из резисторов Rб1 и Rб2, подключенный параллельно Ек). Через делитель напряжения в цепи базы транзистора протекает ток Iд0, который создает падение напряжения на резисторе Rб1. 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 Rб1 и Rб2. Каскад используется, если омическое сопротивление генератора Rг 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 Rб1 делителя напряжения в цепи базы транзистора падает напряжение смещения транзистора. Конденсатор Сб выполняет аналогичную функцию по сравнению со схемой, рис.2.70.

Каскад имеет малое входное сопротивление из-за шунтирования эмиттерного перехода транзистора параллельно соединенными резисторами Rб1 и Rб2 (верхний по схеме вывод Rб2 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.