Amplificatorul este o rețea cu patru terminale, în care cele două terminale sunt intrarea și cele două ieșiri sunt ieșirile. Schema structurală de pornire a amplificatorului este prezentată în figura 1.
Figura 1 Diagrama structurala a activarii amplificatorului
Elementul principal de amplificare - tranzistorul are doar trei ieșiri, astfel încât unul dintre terminalele tranzistorului trebuie utilizat simultan pentru a conecta sursa de semnal (ca terminal de intrare) și conexiunea de sarcină (ca terminal de ieșire). Un circuit colector comun este un amplificator în care colectorul tranzistorului este utilizat atât pentru conectarea semnalului de intrare, cât și pentru conectarea încărcăturii. Diagrama funcțională a amplificatorului cu un tranzistor inclus în schema cu un colector comun este prezentată în figura 2.
Figura 2 Diagrama funcțională a comutării unui tranzistor cu un colector comun
În această diagramă, linia punctată indică granița amplificatorului prezentat în Figura 1. Nu este prezentat circuitul tranzistor de putere. Dat fiind faptul că sursa de alimentare are impedanță zero pentru curent alternativ, tranzistorul de ieșire conectarea la o sursă de alimentare (stabilizator de tensiune) este echivalentă cu conectarea la GND. Principalul avantaj al amplificatorului comun-colector este impedanța sa de intrare mare, prin urmare, un circuit comun-colector este utilizat în mod tipic la frecvențe joase. Aceasta implică selectarea circuitului de putere al tranzistorului. Pentru un tranzistor de putere în circuitul colector comun utilizat în mod obișnuit stabilizat curent Circuit: Circuit de stabilizare la schema de stabilizare colector și emitor. Calcularea rezistențe incluse în sistemul nu depinde de circuitul de comutare tranzistor pentru circuitul cu colector comun se desfășoară în același mod ca și pentru circuitul cu emitor comun. Schema de colector comun nu inversa semnalul și amplifică tensiunea, de aceea este adesea numit emițător adept Figura 3 prezintă o diagramă schematică a etapei amplificator la un bipolar npn-tranzistor, realizat de comun colector.
Figura 3 Diagrama de comutare a unui tranzistor cu un colector comun (stabilizarea colectorului)
În această schemă, rezistorul R2 este simultan un rezistor de sarcină și un element de stabilizare a colectorului. Faptul că rezistorul este conectat la emițătorul tranzistorului nu schimbă situația. Curentul colectorului continuă să treacă prin acest rezistor, iar căderea de tensiune se aplică emițătorului tranzistorului. Adâncimea feedback-ului DC este determinată de raportul dintre rezistența rezistorului R1 și rezistența de intrare a tranzistorului.
Schema de cascadă cu stabilizare comună a colectorului și a emițătorului are caracteristici mai bune pentru stabilitatea parametrilor. În ea, adâncimea feedback-ului DC este aproape de 100%. O diagramă schematică a comutării unui tranzistor cu o stabilizare comună a colectorului și a emițătorului este prezentată în figura 4.
Figura 4 Diagrama de comutare a unui tranzistor cu un colector comun (stabilizarea emițătorului)
O caracteristică distinctivă a circuitului cu un colector comun este rezistența ridicată la intrare. Acesta poate fi determinat printr-o formulă similară formulei (4) a unui circuit cu un emițător comun. Cu toate acestea, în acest caz, rezistența circuitului emițătorului va fi recalculată la intrare, care este mult mai mare decât rezistența internă a emițătorului tranzistorului r.
În circuitul prezentat în figura 3, rezistența R2 este utilizată ca rezistență Res, iar în circuitul prezentat în figura 4, rezistența R3. La valoarea nominală de 1 kOhm și h21e. egal cu 100, rezistența de intrare a tranzistorului va fi de 100 kOhm! Cu această rezistență, atunci când se calculează cascada tranzistorului, este necesar să se țină seama de influența rezistenței circuitului de polarizare, deoarece acesta poartă și curentul de intrare. Căile de curgere ale curentului de intrare într-un circuit cu un colector comun sunt prezentate în figura 5.
Figura 5 Curgerea curentului prin circuitele de intrare ale dispozitivului de urmărire a emițătorului
Așa cum se poate vedea din acest circuit, curentul de intrare curge nu numai prin baza tranzistorului și rezistorul R2, ci și prin rezistorul R1, sursa de alimentare și revine la sursa de semnal. Drept rezultat, rezistența de intrare a următorului emițător va fi definită ca o conexiune paralelă a rezistenței de intrare a tranzistorului și a rezistorului R1:
De exemplu, atunci când tensiunea sursei de alimentare a amplificatorului 5 și curentul de colector de 1 mA, pentru a obține intervalul dinamic de ieșire maximă nevoie de tensiune emițător setat la 2,5 V. Apoi rezistența R2 = 2,5kOm tranzistor bază curentă ib = 1mA / 100 = 10 pA. Rezistența R1 = (5V - 2,5V - 0,7V) / 10mkA = 180kΩ. Rezistența de intrare a cascadei Rin = 100 kOhm || 180 kΩ = 64 kOhm.
Răspunsul inerent la circuitul cu OK nu numai că mărește rezistența la intrare, dar, de asemenea, reduce rezistența la ieșire. Se poate considera aproximativ egal cu rezistența emițătorului tranzistorului:
Mai exact, impedanța de ieșire a circuitului colector comun poate fi definită ca o conexiune paralelă a rezistenței emițătorului a tranzistorului și a rezistorului R2:
Impedanța de intrare ridicată a circuitului colector comun a stabilit că acesta este de obicei utilizat ca o etapă de intrare a amplificatoarelor, de regulă cu frecvență joasă, unde capacitatea parazită a circuitului nu afectează parametrii circuitului. O impedanță scăzută de ieșire permite utilizarea unui follower de emițător pentru a se potrivi cu impedanțele de ieșire și de intrare ale etapelor intermediare. În amplificatoarele de înaltă frecvență, impedanța de ieșire mică permite ca această cascadă să fie utilizată ca ieșire.
Împreună cu articolul „circuit de comutare tranzistor cu un colector comun“ se va citi: