Радиотехника - Давыдов С.Л.
Скачать (прямая ссылка):
одов. Положительным свойством кремниевых триодов является надежная работа при более высоких температурах, чем допускаемые для германиевых триодов.
усилительные свойства полупроводниковых триодов
Усилительные свойства полупроводникового триода объясним на простейшей схеме усилителя, показанной на рис. 11.16. Полупроводниковый триод типа р — п — р используется для усиления колебаний, подведенных к эмиттеру от генератора переменного тока. Сопротивление нагрузки включено между коллектором и базой. Наличие в цепи эмиттера-источника постоянного тока в виде батареи напряжением 1/а приводит к образованию тока эмиттера /э, протекающего через .эмиттерный переход I. Этот ток переносит положительные заряды из области эмиттера в область базы. Большая часть перенесенных зарядов увлекается электрическим полем, созданным батареей коллектора, и собирается на коллектор. В цепи коллектора течет электрический ток. Так как в цепь коллектора
335
включено сопротивление нагрузки /?, то протекающий по нему ток коллектора создает на сопротивлении тем большее падение напряжения, чем больше величина коллекторного тока.
Ток эмиттера в процессе работы усилителя не остается неизменным. Источник переменного тока, включенный в цепь эмиттера, изменяет величину приложенного напряжения с/э_б,
I п Я_
Эшттер(3)\ ^ -|+ ~ +р ; | Ноллектор(К)
777777
Цепь эмиттера
Цепь коллектора
КАЛ/4
Рис. 11.16. Простейшая схема усилителя с полупроводниковым триодом и график токов и напряжений в схеме
как показано на графике. Вследствие этого и ток эмиттера изменяется пропорционально напряжению. Но изменение величины тока эмиттера сопровождается изменением количества зарядов, переходящих из эмиттера в базу, а следовательно, и изменением величины тока коллектора. Так как почти все заряды (95—99%), участвующие в создании тока эмиттера, переходят в цепь коллектора, то ток коллектора практически оказывается равным току эмиттера и изменяется в тех же пределах, что и ток эмиттера. На сопротивлении нагрузки получается падение напряжения, изменяющееся по величине пропорционально изменению напряжения, подведенного к эмиттеру. Но пределы изменения напряжения на нагрузке Я получаются гораздо больше, чем пределы изменения входного напряжения,
336
В самом деле, пусть к эмиттеру приложено постоянное напряжение ?/э=0,15 в и переменное с амплитудой ?)от=0,025 в. Тогда напряжение на эмиттере будет изменяться от 0,125 в до 0,175 в. Пусть напряжение на коллекторе будет ик=— 3 в. По входным характеристикам рис. 11.11 находим, что ток эмиттера при этом изменяется от 1,1 ма до 3,5 ма. Будем считать, что ток коллектора равен по величине току эмиттера. Выберем сопротивление нагрузки # = 800 ом; тогда падение напряжения на нем будет изменяться от 0,88 в до 2,80 в, т. е. амплитуда переменной составляющей падения напряжения на сопротивлении нагрузки составит '/г • (2,80 — 0,88) =0,96 в, что в 38,5 раза больше амплитуды приложенного напряжения (0,025 в).
Аналогично можно подсчитать и коэффициент усиления по мощности. Мощность равняется произведению напряжения (эффективного значения) на эффективную величину переменной составляющей тока. Так как величина тока коллектора равна току эмиттера, а напряжение на нагрузке в 38,5 раза больше подводимого, то коэффициент усиления по мощности будет равен коэффициенту усиления по напряжению.
Таким образом, правильным выбором сопротивления нагрузки и напряжения на коллекторе можно добиться необходимого усиления.
ШИН
Рис. 11.17. Схемы усилителя с общей базой
типовые схемы усилителей с полупроводниковыми триодами
Схемы усилителей с полупроводниковыми триодами бывают трех видов: с общей базой, с общим эмиттером и
с общим коллектором. Схема усилителя с общей базой представлена на рис. 11.17. Эту схему мы рассматривали при объяснении физического Процесса в полупроводниковом триоде, но на рис. 11.17 она представлена в несколько ином виде: батарея эмиттера и источник переменного тока включены параллельно друг другу. В связи . с этим в цепь эмиттера пришлось ввести конденсатор Сс, преграждающий путь постоянному току в цепь источника переменного напряжения, и с®противление /?с, необходимое для того, чтобы источник постоянного тока не шунтировал источник переменного тока. Рядом со схемой, содержащей две батареи, показана и практическая схема, в которой вместо двух батарей используется одна. Напряжения на эмиттер и коллектор снимаются с делителя, составленного из сопротивлений #i и /?2- Для устранения обратных связей между цепью коллектора и эмиттера сопротивления Ri и R2 шунтируются конденса-
337
торами большой емкости С\ и С2. В обеих схемах сопротивление нагрузки включается в цепь коллектора.
Отличительной особенностью схемы является то, что общим элементом для цепей коллектора и эмиттера является база триода; база находится под нулевым потенциалом по переменному току относительно корпуса усилителя. Поэтому схема и называется схемой с общей или заземленной базой.
а
Рис. 11.18. Схема усилителя с общим эмиттером
