Na podstawie konfiguracji

Każdy wzmacniacz tranzystorowy wykorzystuje tranzystor do wzmacniania sygnałów, które są podłączone w jednej z trzech konfiguracji. W przypadku wzmacniacza lepszym stanem jest wysoka impedancja wejściowa, aby uniknąć efektu obciążenia w obwodach wielostopniowych i niższej impedancji wyjściowej, aby zapewnić maksymalną moc wyjściową do obciążenia. Wzmocnienie napięcia i wzmocnienie mocy również powinny być wysokie, aby uzyskać lepszą wydajność.

Przeanalizujmy teraz różne konfiguracje, aby zrozumieć, która konfiguracja lepiej pasuje do tranzystora do pracy jako wzmacniacz.

Wzmacniacz CB

Obwód wzmacniacza, który jest utworzony przy użyciu kombinacji tranzystorów skonfigurowanych jako CB, nazywany jest wzmacniaczem CB.

Budowa

Obwód wspólnego wzmacniacza bazowego wykorzystujący tranzystor NPN jest pokazany poniżej, przy czym sygnał wejściowy jest doprowadzany do złącza podstawy emitera, a sygnał wyjściowy jest pobierany ze złącza podstawy kolektora.

Złącze podstawy emitera jest spolaryzowane do przodu przez V _EE, a złącze podstawy kolektora jest spolaryzowane do tyłu przez V _CC . Punkt pracy jest regulowany za pomocą rezystorów Re i R _c . Zatem o wartościach I _c , I _b i I _cb decydują V _CC , V _EE , R _e i R _c .

Operacja

Gdy żadne wejście nie jest stosowane, powstają warunki spoczynku i nie ma wyjścia. Ponieważ V _be jest ujemne w stosunku do masy, polaryzacja w przód jest zmniejszona dla dodatniej połowy sygnału wejściowego. W wyniku tego zmniejsza się również prąd bazowy I _B.

Poniższy rysunek przedstawia wzmacniacz CB z obwodem samoczynnego polaryzacji.

Jak wiemy,

$$ I_C \ cong I_E \ cong \ beta I_B $$

Zmniejsza się zarówno prąd kolektora, jak i prąd emitera.

Spadek napięcia na R _C wynosi

$$ V_C = I_C R_C $$

To V _C również się zmniejsza.

Gdy I _C R _C maleje, V _CB rośnie. To dlatego, że

$$ V_ {CB} = V_ {CC} - I_C R_C $$

W ten sposób powstaje dodatni wynik półcyklu.

W konfiguracji wyłącznika dodatnie wejście wytwarza dodatnie wyjście, a zatem wejście i wyjście są w fazie. Tak więc we wzmacniaczu CB nie ma odwrócenia fazy między wejściem a wyjściem.

Jeśli konfiguracja CB jest rozważana do wzmocnienia, ma niską impedancję wejściową i wysoką impedancję wyjściową. Wzmocnienie napięcia jest również niskie w porównaniu z konfiguracją CE. Stąd wzmacniacze skonfigurowane przez CB są używane w aplikacjach o wysokiej częstotliwości.

Wzmacniacz CE

Obwód wzmacniacza, który jest utworzony przy użyciu kombinacji tranzystorów skonfigurowanych jako CE, nazywany jest wzmacniaczem CE.

Budowa

Wspólny obwód wzmacniacza emitera wykorzystujący tranzystor NPN jest przedstawiony poniżej, przy czym sygnał wejściowy jest doprowadzany do złącza podstawy emitera, a sygnał wyjściowy jest pobierany ze złącza podstawy kolektora.

Złącze podstawy emitera jest spolaryzowane do przodu przez V _EE, a złącze podstawy kolektora jest spolaryzowane do tyłu przez V _CC . Punkt pracy jest regulowany za pomocą rezystorów R _e i R _c . Zatem o wartościach I _c , I _b i I _cb decydują V _CC , V _EE , R _e i R _c .

Operacja

Gdy żadne wejście nie jest stosowane, powstają warunki spoczynku i nie ma wyjścia. Po pozytywnym pół sygnału jest stosowane napięcie między bazą a emiterem V _BE jest zwiększona, ponieważ jest już dodatni w stosunku do ziemi.

Wraz ze wzrostem odchylenia w przód, prąd bazowy również odpowiednio rośnie. Ponieważ I _C = βI _B , prąd kolektora również wzrasta.

Poniższy schemat obwodu przedstawia wzmacniacz CE z obwodem samoczynnego polaryzacji.

Prąd kolektora, gdy przepływa przez R _C , spadek napięcia wzrasta.

$$ V_C = I_C R_C $$

W konsekwencji zmniejsza się napięcie między kolektorem a emiterem. Dlatego,

$$ V_ {CB} = V_ {CC} - I_C R_C $$

Tak więc, wydaje się wzmocniony napięcia na R _C .

Dlatego we wzmacniaczu CE, gdy dodatni sygnał pojawia się jako ujemny sygnał, należy rozumieć, że występuje przesunięcie fazowe o 180 ^o między wejściem a wyjściem.

Wzmacniacz CE ma wysoką impedancję wejściową i niższą impedancję wyjściową niż wzmacniacz CB. Wzmocnienie napięcia i mocy jest również wysokie we wzmacniaczu CE, dlatego jest to najczęściej używane we wzmacniaczach audio.

Wzmacniacz CC

Obwód wzmacniacza, który jest utworzony przy użyciu kombinacji tranzystorów skonfigurowanych przez CC, nazywany jest wzmacniaczem CC.

Budowa

Wspólny obwód wzmacniacza kolektora wykorzystujący tranzystor NPN jest pokazany poniżej, sygnał wejściowy jest doprowadzany do złącza kolektora podstawowego, a sygnał wyjściowy jest pobierany ze złącza kolektora emiterów.

Złącze podstawy emitera jest spolaryzowane do przodu przez V _EE, a złącze podstawy kolektora jest spolaryzowane do tyłu przez V _CC . Wartości Q I _b i I _e są korygowane przez R _b i R _e .

Operacja

Gdy żadne wejście nie jest stosowane, powstają warunki spoczynku i nie ma wyjścia. Kiedy stosowana jest dodatnia połowa sygnału, polaryzacja w przód jest zwiększona, ponieważ V _be jest dodatnie w odniesieniu do kolektora lub masy. W ten sposób prąd bazowy Ja _B i prąd kolektora Ja _C są zwiększane.

Poniższy schemat obwodu przedstawia wzmacniacz CC z obwodem samoczynnego polaryzacji.

W konsekwencji spadek napięcia na R _e, tj. Napięcie wyjściowe, wzrasta. W rezultacie uzyskuje się dodatni półcykl. Ponieważ wejście i wyjście są w fazie, nie ma odwrócenia fazy.

Jeśli konfiguracja CC jest rozważana do wzmocnienia, chociaż wzmacniacz CC ma lepszą impedancję wejściową i niższą impedancję wyjściową niż wzmacniacz CE, wzmocnienie napięcia CC jest bardzo mniejsze, co ogranicza jego zastosowania tylko do dopasowywania impedancji.

Porównanie wzmacniaczy CB CE CC

Porównajmy charakterystyczne szczegóły wzmacniaczy CB, CE i CC.

Charakterystyka	CE	CB	CC
Opór wejściowy	Niski (od 1 tys. Do 2 tys.)	Bardzo niski (30-150 Ω)	Wysoka (20-500 KΩ)
Rezystancja wyjściowa	Duży (≈ 50 K)	Wysoka (≈ 500 K)	Niski (50-1000 KΩ)
Aktualny zysk	B wysoki	α <1	Wysoki (1 + β)
Wzmocnienie napięcia	Wysoki (≈ 1500)	Wysoki (≈ 1500)	Mniej niż jeden
Zysk mocy	Wysoki (≈ 10.000)	Wysoki (≈ 7500)	Niski (250–500)
Faza między wejściem a wyjściem	wywrócony	podobnie	podobnie

Ze względu na kompatybilność i charakterystyczne cechy, konfiguracja wspólnego emitera jest najczęściej stosowana w obwodach wzmacniaczy.