Три схемы включения биполярных транзисторов в одиночные усилительные каскады с двумя источниками питания Е_б и Е_к 

Аналогично ламповым усилительным каскадам собирают и транзисторные усилительные каскады по любой из трех схем включения, показанных на рис. 1.4.1:

Рис. 1.4.1. Три схемы включения транзисторов в усилительные каскады: а - с ОБ; б - с ОЭ; в - с ОК

 а) с общей, т. е. заземленной базой ОБ (аналогично ламповой схеме с общей сеткой);

б) с общим, т. е. заземленным эмиттером ОЭ (аналогично ламповой схеме с общим катодом);

в) с общим коллектором ОК (аналогично схеме с общим анодом).

В этих схемах, собираемых на транзисторах типа р-n-р, обозначены: Е_б - источник напряжения смещения (доли вольта), включенный во входную цепь усилительного каскада, предназначенный для выбора необходимого рабочего режима в классе А или AВ, те есть для выбора положения рабочей точки на входной динамической (переходной) характеристике; Е_к - источник питания постоянного тока выходной коллекторной цепи (единицы-десятки вольт).

На входе каждой схемы усилительного каскада включен эквивалентный генератор переменного напряжения как источник входного сигнала с ЭДС е_г и внутренним сопротивлением R_г. Входное напряжение подается между точками а-б. Непосредственно в выходную цепь каждого усилительного каскада в качестве нагрузки включен резистор R_к = R_н.

Согласно первому закону Киргофа, во всех каскадах ток эмиттера I_э, равен сумме токов базы I_б и коллектора I_к, то есть I_э= I_б + I_к.

На всех схемах стрелками показано общепринятое направление токов от плюса к минусу источника питания, противоположное направлению движения электронов. Во всех схемах усилительных каскадов можно определить основные расчетные параметры для низкочастотных с малой амплитудой усилительных сигналов при R_н = R_к << r_к, где r_к� -� дифференциальное сопротивление обратно смещенного коллекторного перехода транзистора, имеющего величину около сотен килом и единиц мегом.

При этом, пользуясь h-параметрами, получают расчетные формулы, одинаковые по внешнему виду, по которым рассчитываются разные по величине параметры усилительных каскадов для каждой из вышеуказанных трех схем включения транзисторов. А именно: коэффициент усиления (передачи) по току К_i � h₂₁; коэффициент усиления каскада по напряжению

коэффициент усиления по мощности К_р = К_i * К_u =

Входное сопротивление каскада, равное входному сопротивлению транзистора R_{вх к-да} � h₁₁; выходное сопротивление каскада

R_{вых к-да} = r_к || R_к � R_к, так как r_к >> R_к;

или R_{вых к-да} � �|| R_к � R_к, где

определитель Dh₁₁ = h₁₁* h₂₂ — h₂₁ * h₁₂.

Приведем сводную таблицу двух основных расчетных параметров низкочастотных транзисторных усилительных каскадов с двумя источниками питания Е_б и Е_к с использованием основных физических параметров транзисторов ( r_б, r_к, r_э, a , b ) при R_н =�� = R_к << r_к.

При этом надо иметь в виду, что физические параметры транзисторов по переменному току можно определить по известным h-параметрам, например:

������������ ����� ������������������������������������������������������� ��Таблица 1.4.1

 Примечание. Если в рассмотренных схемах усилительных каскадов применить транзисторы типа n-р-n, то расчетные формулы не изменятся, поменяется только полярность питающих напряжений.

Из этой таблицы видно, что разные схемы транзисторных усилительных каскадов дают возможность получить

�К_iб < 1; K_uэ � К_uк >> 1; R_{вх б} < R_{вх э} < R_{вх к};

�К_uб < К_uэ >> К_uк < 1; (R_{вых б} ³ R_{вых э} ³ R_{вых к}) � R_к.

На практике применяются все три схемы усилительных каскадов на транзисторах, однако наибольшее применение получили усилительные каскады на транзисторах, собранные по схеме с общим эмиттером, так как они, обеспечивая большое усиление сигнала и по напряжению и по току, дают более высокое усиление сигнала по мощности.