УМЗЧ на біполярних транзисторах
Біполярний транзистор – синтез двох діодів. Він являє собою або p-n-p або n-p-n елемент, що володіє наступними складовими:
- емітер;
- база;
- колектор.
Швидкодія і надійність транзисторів в цілому вище, ніж у електровакуумних приладів. Ні для кого не секрет, що спочатку електронні обчислювальні машини працювали саме на лампах, але як тільки з’явилися транзистори, останні швидко замінили своїх допотопних конкурентів і успішно використовуються донині.
Далі буде розглянуто приклад використання n-p-n транзистора в схемі підсилювача потужності. Важливо зауважити, що електрони (n) трохи швидше дірок (p), відповідно, швидкодія n-p-n і p-n-p транзисторів відрізняється не на користь останніх.
Ще один важливий нюанс полягає в тому, що у біполярних транзисторів є кілька схем включення:
У всіх схем різні параметри посилення. Наведена далі схема УМЗЧ має включення із загальним емітером.
Щоб зібрати найпростіший підсилювач на n-p-n транзисторі, потрібно підключити до його базі змінну напругу, до колектору – позитивний потенціал, а до емітером – негативний. І перед базою, і перед колектором, і перед емітером слід встановити обмежувальні опору. Навантаження знімається між баластними опором колектора і самим колектором.
Як і у випадку з електровакуумним підсилювачем на тріоді, для поліпшення якості посилення в даній схемі можна:
- встановити дільник напруги і фільтруючий конденсатор перед базою;
- встановити паралельно з’єднані конденсатор і резистор на емітер;
- включити фільтруючий конденсатор на навантаження, щоб усувати шуми і наведення.
Якщо послідовно з’єднати два таких підсилювальних каскаду, то їх коефіцієнти підсилення можна буде помножити одне на одного. Це, звичайно, помітно ускладнить конструкцію пристрою, зате дозволить домогтися більшого посилення. Правда, нескінченно з’єднувати ці каскади не вийде: чим більше одиночних підсилювачів з’єднуються послідовно, тим більше шанс того, що вони підуть в насичення.
Якщо транзистор працює в режимі насичення, то ні про які підсилювальних властивостей і мови йти не може. У цьому можна переконатися, якщо поглянути на вольт-амперну характеристику: робоча точка транзистора знаходиться на горизонтальному ділянці, якщо він працює в режимі насичення.
