Усилитель с ОЭ

Рассмотрим источник тока, нагрузкой для которого служит резистор R_К. При подаче напряжения питания U_КК устанавливаются режимы по постоянному току. В результате с делителя R₁, R₂ задается напряжение смещения U_Б, которое определяет потенциал эмиттера U_Э = U_Б – 0,6 В (для n-p-n-транзистора). Резистор R_Э устанавливает постоянный ток эмиттера , а напряжение на коллекторе становится равным . Для симметричного изменения выходного сигнала в пределах всего динамического диапазона, определяемого напряжением источника питания U_КК, следует задавать U_К = 0,5U_КК. При этом относительно земли .

Рис. 5.1. Схема усилителя с ОЭ

Если через емкость на базу транзистора подать сигнал u_ВХ = u_Б, то переменное напряжение на эмиттере u_Эповторяет напряжение на базе u_Б и вызывает изменение эмиттерного и (приблизительно такое же изменение) коллекторного тока: . Этому изменению соответствует изменение коллекторного напряжения: . Здесь и далее прописными буквами I, U обозначены постоянные напряжения и токи, строчными буквами i, u − напряжения и токи сигнала.

Таким образом, увеличение напряжения на базе вызывает увеличение коллекторного тока, что приводит к возрастанию падения напряжения на коллекторной нагрузке и, соответственно, к уменьшению напряжения на коллекторе. Коэффициент передачи для данной схемы . Знак «–» говорит о том, что сигнал положительной полярности на входе дает усиленный сигнал отрицательной полярности на выходе. Такая схема называется усилителем с ОЭ с отрицательной обратной связью в цепи эмиттера.

Входное сопротивление схемы усилителя с ОЭ, как и эмиттерного повторителя, определяется входной цепью: , где – эквивалентное сопротивление делителя, а . Выходное сопротивление схемы усилителя с ОЭ определяется сопротивлением нагрузки. Действительно, выходная цепь схемы представляет собой последовательно соединенные сопротивления нагрузки R_К, закрытого коллекторного перехода R_КП, открытого эмиттерного перехода r_Э и эмиттерного сопротивления R_Э.

Рис. 5.2. К оценке выходного сопротивления усилителя с ОЭ

Сопротивлениями r_Э и R_Э можно пренебречь, так как они малы по сравнению с R_КП. Таким образом, выходная цепь фактически представляет собой делитель напряжения , так как .