Sissejuhatus
Tänapäeva elu on raske ette kujutada ilma hästi arenenud elektroonikata.
Kuid kaasaegseid seadmeid pakub erineva keerukusega elektri- ja elektroonikaseadmete komplekt, mis koosneb elementidest, millele rakendatakse elektripinget või voolavad elektrivoolud. Ükskõik kui keerulised elektroonikaseadmed koosnevad lõpuks mitmesugustest elektroonikaseadmetest, millel on väga spetsiifilised omadused. Seega tuleks erinevate seadmete arendamiseks, tootmiseks või käitamiseks ennekõike teada elektroonikaseadmetes erinevates tingimustes toimuvaid protsesse, samuti seadusi, millele need protsessid alluvad, s.t. valdab elektroonika põhitõdesid.
Transistor on juhitav seade, selle kollektori vool sõltub emitteri voolust, mida saab omakorda muuta emitter-baasi pingega, U EB. Kuna tagurpidi ühendatud kollektori ahela pinge on oluliselt suurem kui päriühendusega emitteri ahelas ja voolud nendes ahelates on praktiliselt võrdsed, tekib kollektorisse ühendatud koormuse kollektorivoolu vahelduvkomponent võimsus. vooluring võib kulutada oluliselt rohkem energiat emitteri ahela voolu juhtimisele, st transistoril on võimendav toime.
Elektriliste signaalide võimendamiseks kasutatakse ühise kollektoriga (CC) ja ühise emitteriga (CE) ahelaid. Bipolaarse transistori töö vastavalt OE-ga ahelale määratakse staatilise sisendi ja väljundi karakteristikute järgi.
Bipolaarse transistori sisselülitamisel ühine emitter(OE) sisendsignaal suunatakse alusele ja eemaldatakse kollektorist. Sel juhul erineb väljundsignaali faas sisendsignaalist 180° võrra. Võimendab nii voolu kui pinget. See transistori kaasamine võimaldab teil saada suurima võimsuse suurenemise, seetõttu on see kõige levinum. Sellise skeemi puhul on aga mittelineaarsed signaalimoonutused palju suuremad. Lisaks sellele mõjutavad selle ühendusskeemi puhul võimendi omadusi oluliselt välistegurid, nagu toitepinge või ümbritseva õhu temperatuur. Tavaliselt kasutatakse nende tegurite kompenseerimiseks negatiivset tagasisidet, kuid see vähendab kasumit.
Bipolaarseid transistore juhitakse vooluga. OE-ga vooluringis - baasvool. Pinge baas-emitteri ristmikul jääb peaaegu konstantseks ja sõltub pooljuhtmaterjalist, germaaniumil on see umbes 0,2 V, ränil umbes 0,7 V, kuid juhtpinge antakse kaskaadile endale. Baasi, kollektori ja emitteri voolu ning muid kaskaadi voolusid ja pingeid saab arvutada Ohmi seaduse ja Kirchhoffi reeglite abil hargnenud mitmeahelalise ahela jaoks.
Bipolaarse transistori töörežiimid
Transistor on ühe või mitme elektriühendusega elektriliselt muundav pooljuhtseade, mis sobib elektriliste signaalide võimsuse võimendamiseks ja millel on kolm või enam klemmi. Vastavalt tööpõhimõttele on transistorid bipolaarsed ja väljaefektilised.
Bipolaarne transistor sisaldab kolme vahelduva n-p-n või p-n-p juhtivuse tüübiga pooljuhtpiirkonda, mida nimetatakse vastavalt emitteriks, baasiks ja kollektoriks.
Tavaline aktiivne režiim
Emitter-baasi ristmik on sisse lülitatud edasisuunas (avatud) ja kollektor-aluse ristmik on sisse lülitatud vastupidises suunas (suletud) U EB >0 U KB;<0;
Vastupidine aktiivne režiim
Emitteri ristmikul on vastupidine ühendus ja kollektori ristmikul on otseühendus.
Küllastusrežiim
Mõlemad pn-siirded on ettepoole kallutatud (mõlemad avatud).
Lõikerežiim
Selles režiimis on seadme mõlemad p-n ristmikud kallutatud vastupidises suunas (mõlemad on suletud).
Barjäärirežiim
Selles režiimis alus Transistori alalisvooluahel on lühises või väikese takisti kaudu selle kollektorisse ning transistori kollektori või emitteri ahelasse on ühendatud takisti, mis seab voolu läbi transistori.
Sellega seoses on transistor takistiga järjestikku ühendatud diood.
Selliseid kaskaadahelaid eristab väike komponentide arv, hea kõrgsageduslik isolatsioon, suur töötemperatuuri vahemik ja transistori parameetrite valimatus.
Emitter järgija- bipolaarsel transistoril põhinevate pingereiiterite erijuhtum. Iseloomustab suur vooluvõimendus ja pingevõimendus, mis on lähedane ühtsusele. Sel juhul on sisendtakistus suhteliselt kõrge (samas on see väiksem kui lähtejälgija sisendtakistus) ja väljundtakistus on väike.
Emitteri järgija kasutab transistori ahelat ühise kollektoriga (OC). See tähendab, et toitepinge rakendatakse kollektorile, sisendsignaal antakse alusele ja väljundsignaal eemaldatakse emitterist. Selle tulemusena moodustub 100% negatiivne pinge tagasiside, mis võib oluliselt vähendada töö käigus tekkivaid mittelineaarseid moonutusi. Samuti tuleb märkida, et sisend- ja väljundsignaalide faasid on samad. Seda ühendusahelat kasutatakse sisendvõimendite ehitamiseks, kui allika väljundtakistus on kõrge, ja puhvervõimendina, samuti võimsusvõimendite väljundastmetena.
Ühendusskeemid
Ühendusahel ühise emitteriga
U out = U ke
Praegune kasum:
I välja /I sisse =I kuni /I b =I kuni /(I e -I kuni) = α/(1-α) = β [β>>1]
· Sisendtakistus:
R in =U in /I in =U b /I b
Eelised:
· Suur vooluvõimendus
· Suur pingevõimendus
Suurim võimsuse suurenemine
· Saab hakkama ühe jõuallikaga
· Väljundvahelduvpinge on sisendi suhtes inverteeritud.
Puudused:
· Halvemad temperatuuri- ja sagedusomadused võrreldes ühise baasahelaga
Selles artiklis räägime transistorist. Näitame selle ühendamise skeeme ja ühise emitteriga transistori kaskaadi arvutamist.
TRANSISTOR on pooljuhtseade elektriliste vibratsioonide võimendamiseks, tekitamiseks ja muundamiseks, mis on valmistatud ühekristallilise pooljuhi baasil ( Si– räni või Ge- germaanium), mis sisaldab vähemalt kolme erineva elektroonilisega ( n) ja auk ( lk) - juhtivus. Leiutasid 1948. aastal ameeriklased W. Shockley, W. Brattain ja J. Bardeen. Füüsilise struktuuri ja voolu juhtimismehhanismi alusel jaotatakse transistorid bipolaarseteks (sagedamini nimetatakse neid lihtsalt transistoriteks) ja unipolaarseteks (sagedamini nimetatakse neid väljatransistoriteks). Esimeses, mis sisaldab kahte või enamat elektron-augu üleminekut, toimivad laengukandjatena nii elektronid kui ka augud, teises kas elektronid või augud. Terminit "transistor" kasutatakse sageli pooljuhtseadmetel põhinevate kaasaskantavate levivastuvõtjate tähistamiseks.
Väljundahela voolu juhitakse sisendpinge või voolu muutmisega. Väike sisendkoguste muutus võib kaasa tuua oluliselt suurema väljundpinge ja voolu muutuse. Seda transistoride võimendavat omadust kasutatakse analoogtehnoloogias (analoogtelevisioon, raadio, side jne).
Bipolaarne transistor
Bipolaarne transistor võib olla n-p-n Ja p-n-p juhtivus. Transistori sisemusi uurimata võib juhtivuse erinevust täheldada ainult ühenduse polaarsuses praktilistes toiteallikate, kondensaatorite ja dioodide ahelates, mis on nende ahelate osa. Parempoolne joonis näitab graafiliselt n-p-n Ja p-n-p transistorid.
Transistoril on kolm terminali. Kui käsitleme transistorit nelja terminali võrguna, siis peaks sellel olema kaks sisend- ja kaks väljundklemmi. Seetõttu peab üks kontaktidest olema ühine nii sisend- kui väljundahelate jaoks.
Transistori ühendusahelad
Ühise emitteriga transistori ühendusahel– mõeldud sisendsignaali amplituudi võimendamiseks pinges ja voolus. Sel juhul pööratakse transistori poolt võimendatud sisendsignaal ümber. Teisisõnu, väljundsignaali faasi pööratakse 180 kraadi. See ahel on peamine erineva amplituudi ja kujuga signaalide võimendamiseks. OE-ga transistori kaskaadi sisendtakistus ulatub sadadest oomidest mõne kilooomini ja väljundtakistus - mõnest kümnest kilooomini.
Ühise kollektoriga transistori ühendusskeem– mõeldud sisendvoolu signaali amplituudi võimendamiseks. Sellises vooluringis pingevõimendus puudub. Õigem oleks öelda, et pingevõimendus on isegi väiksem kui ühtsus. Sisendsignaali transistor ei inverteeri.
OK-ga transistorikaskaadi sisendtakistus jääb vahemikku kümnetest kuni sadade kilooomideni ja väljundtakistus on sadade oomide piires - kilooomi ühikutes. Tulenevalt asjaolust, et emitteri ahelas on tavaliselt koormustakisti, on ahelal suur sisendtakistus. Lisaks on sellel sisendvoolu võimenduse tõttu suur kandevõime. Neid ühise kollektori ahela omadusi kasutatakse transistori astmete sobitamiseks - "puhverastmena". Kuna sisendsignaali ilma amplituudi suurenemiseta "korratakse" väljundis, nimetatakse ka ühise kollektoriga transistori sisselülitamise ahelat. Emitter järgija.
Samuti on olemas Ühise alusega transistori ühendusahel. See kaasamisskeem on teoreetiliselt olemas, kuid praktikas on seda väga raske rakendada. Seda lülitusahelat kasutatakse kõrgsagedustehnoloogias. Selle eripära on see, et sellel on madal sisendtakistus ja sellist kaskaadi on raske sisendiga sobitada. Mul on elektroonikas üsna vähe kogemusi, aga sellest transistorahelast rääkides, vabandust, ma ei tea midagi! Kasutasin seda paar korda "kellegi teise" vooluringina, kuid ei saanud sellest kunagi aru. Selgitan: kõigi füüsikaseaduste kohaselt juhib transistorit selle baas või õigemini baas-emitteri rada mööda voolav vool. Transistori sisendklemmi - väljundi baasi - kasutamine pole võimalik. Tegelikult on transistori alus "ühendatud" korpusega kõrgel sagedusel läbi kondensaatori, kuid seda ei kasutata väljundis. Ja galvaaniliselt, läbi suure takistusega takisti, on alus ühendatud kaskaadi väljundiga (rakendatud on eelpinge). Kuid sisuliselt saate nihet rakendada kõikjal, isegi lisaallikast. Samas kustub baasi sisenev mis tahes kujuga signaal sama kondensaatori kaudu. Sellise kaskaadi toimimiseks on sisendklemm - madala takistusega takisti kaudu emitter "istutatud" korpusele, seega ka madal sisendtakistus. Üldiselt on ühise alusega transistori ühendusahel teoreetikute ja eksperimenteerijate teema. Praktikas on see äärmiselt haruldane. Oma praktikas vooluringide projekteerimisel pole ma kunagi kohanud vajadust kasutada ühise alusega transistorahelat. Seda seletatakse selle ühendusahela omadustega: sisendtakistus on ühikutest kümnete oomideni ja väljundtakistus sadadest kilooomidest mitme megaoomini. Selliseid spetsiifilisi parameetreid on harva vaja.
Bipolaarne transistor võib töötada lülitus- ja lineaarses (võimendus) režiimis. Võtmerežiimi kasutatakse erinevates juhtimisahelates, loogikaahelates jne. Võtmerežiimis võib transistor olla kahes tööolekus - avatud (küllastunud) ja suletud (lukustatud) olekus. Lineaarset (võimendus) režiimi kasutatakse harmooniliste signaalide võimendamiseks ja see nõuab transistori hoidmist pooleldi avatud, kuid mitte küllastunud olekus.
Transistori töö uurimiseks käsitleme kõige olulisema ühendusahelana ühise emitteri transistori ühendusahelat.
Diagramm on näidatud joonisel. Diagrammil VT- transistor ise. Takistid R b1 Ja R b2– transistori eelpingeahel, mis on tavaline pingejagur. Just see ahel tagab, et transistor on harmoonilise signaali võimendusrežiimis ilma moonutusteta "tööpunkti" eelpingestatud. Takisti R kuni- transistori kaskaadi koormustakisti, mis on ette nähtud elektrivoolu varustamiseks toiteallikast transistori kollektorisse ja selle piiramiseks "avatud" transistori režiimis. Takisti R e– tagasiside takisti suurendab oma olemuselt kaskaadi sisendtakistust, vähendades samal ajal sisendsignaali võimendust. Kondensaatorid C täidavad galvaanilise isolatsiooni funktsiooni väliste ahelate mõjust.
Et teile oleks selgem, kuidas bipolaarne transistor töötab, toome analoogia tavapärase pingejaguriga (vt joonist allpool). Alustuseks takisti R 2 Teeme pingejaguri juhitavaks (muutuvaks). Muutes selle takisti takistust nullist "lõpmatult" suureks väärtuseks, saame sellise jagaja väljundis pinge nullist selle sisendisse antud väärtuseni. Nüüd kujutame ette, et takisti R 1 Pingejagur on transistori astme kollektortakisti ja takisti R 2 Pingejagur on transistori kollektor-emitter ristmik. Samal ajal, rakendades transistori alusele elektrivoolu vormis juhtimistoimingut, muudame kollektori-emitteri ristmiku takistust, muutes seeläbi pingejaguri parameetreid. Erinevus muutuvast takistist seisneb selles, et transistori juhitakse nõrga vooluga. Täpselt nii töötab bipolaarne transistor. Ülaltoodu on kujutatud alloleval joonisel:
Selleks, et transistor töötaks signaali võimendusrežiimis, ilma viimast moonutamata, on vaja tagada just see töörežiim. Nad räägivad transistori aluse nihutamisest. Pädevad spetsialistid lõbustavad end reegliga: transistorit juhib vool - see on aksioom. Kuid transistori nihkerežiimi määrab baas-emitteri pinge, mitte vool - see on reaalsus. Ja sellele, kes ei arvesta eelpingetega, ei tööta ükski võimendi. Seetõttu tuleb selle väärtust arvutustes arvesse võtta.
Niisiis, bipolaarse transistori kaskaadi töö võimendusrežiimis toimub baas-emitteri ristmikul teatud nihkepingel. Ränitransistori puhul jääb eelpinge vahemikku 0,6...0,7 volti, germaaniumtransistori puhul - 0,2...0,3 volti. Teades seda kontseptsiooni, saate mitte ainult arvutada transistori astmeid, vaid ka kontrollida mis tahes transistori võimendi astme töökindlust. Transistori baas-emitteri eelpinge mõõtmiseks piisab suure sisetakistusega multimeetri kasutamisest. Kui see ei vasta räni puhul 0,6...0,7 voltile või germaaniumi puhul 0,2...0,3 voltile, siis otsi viga siit - kas on viga transistor või on selle transistori kaskaadi eel- või lahtisidumise ahelad vigased. .
Ülaltoodu on kujutatud graafikul - voolu-pinge karakteristik (volt-ampri karakteristik).
Enamik "spetsialiste" ütleb esitatud voolu-pinge karakteristikut vaadates: Mis jama on keskgraafikule joonistatud? See ei näe välja transistori väljundkarakteristikud! See on näidatud paremal graafikul! Ma vastan, seal on kõik õige ja see sai alguse elektronvaakumtorudest. Varem peeti lambi voolu-pinge tunnuseks anooditakisti pingelangust. Nüüd jätkavad nad kollektortakisti mõõtmist ja lisavad graafikule tähed, mis näitavad transistori pingelangust, mis on sügavalt ekslik. Vasakul graafikul I b – U b esitatakse transistori sisendtunnus. Keskkaardil I k – U k Esitatakse transistori väljundvoolu-pinge karakteristikud. Ja õigel graafikul I R – U R näitab koormustakisti voolu-pinge graafikut R kuni, mis tavaliselt edastatakse transistori enda voolu-pinge tunnusena.
Graafikul on punktidega piiratud lineaarne osa, mida kasutatakse sisendsignaali lineaarseks võimendamiseks A Ja KOOS. Keskpunkt – IN, on täpselt punkt, kus on vaja sisaldada võimendusrežiimis töötavat transistori. See punkt vastab teatud nihkepingele, mida tavaliselt arvutustes võetakse: ränitransistori puhul 0,66 volti või germaaniumtransistori puhul 0,26 volti.
Transistori voolu-pinge karakteristiku järgi näeme järgmist: kui transistori baas-emitteri ristmikul puudub või madal nihkepinge, puudub baasvool ja kollektori vool. Sel hetkel langeb kogu toiteallika pinge kollektori-emitteri ristmikul. Transistori baas-emitteri eelpinge edasisel suurenemisel hakkab transistor avanema, ilmub baasvool ja koos sellega suureneb kollektori vool. Punktis “tööpiirkonda” jõudes KOOS, lülitub transistor lineaarsesse režiimi, mis jätkub kuni punktini A. Samal ajal väheneb pingelang kollektori-emitteri ristmikul ja koormustakistil R kuni, vastupidi, see suureneb. Punkt IN– transistori tööpingepunkt on punkt, kus reeglina tekib transistori kollektor-emitter ristmikul pingelang, mis võrdub täpselt poole toiteallika pingega. Sagedusreaktsiooni segment punktist KOOS, asja juurde A nimetatakse nihke tööpiirkonnaks. Pärast punkti A, baasvool ja seetõttu kollektori vool suurenevad järsult, transistor avaneb täielikult ja siseneb küllastusse. Sel hetkel langeb kollektor-emitter ristmikul konstruktsiooni tekitatud pinge n-p-nüleminekud, mis olenevalt transistori tüübist võrdub ligikaudu 0,2...1 voltiga. Ülejäänud toitepinge langeb üle transistori - takisti - koormustakistuse R kuni., mis piirab ka kollektorivoolu edasist kasvu.
Madalamatelt “lisanäitajatelt” näeme, kuidas muutub pinge transistori väljundis sõltuvalt sisendisse antud signaalist. Transistori väljundpinge (kollektori pingelangus) on sisendsignaaliga faasist väljas (180 kraadi).
Transistori kaskaadi arvutamine ühise emitteriga (CE)
Enne otse transistori astme arvutamise juurde asumist pöörame tähelepanu järgmistele nõuetele ja tingimustele:
Transistori kaskaadi arvutamine toimub reeglina lõpust (st väljundist);
Transistori kaskaadi arvutamiseks peate määrama pingelangu transistori kollektori-emitteri ristmikul puhkerežiimis (kui sisendsignaali pole). See valitakse nii, et signaal oleks võimalikult moonutamata. Režiimis “A” töötava transistoriastme üheotsalises vooluringis on see reeglina pool toiteallika pinge väärtusest;
Transistori emitteri ahelas voolab kaks voolu - kollektori vool (mööda kollektor-emitteri teed) ja baasvool (mööda baas-emitteri rada), kuid kuna baasvool on üsna väike, võib selle tähelepanuta jätta ja see võib eeldada, et kollektori vool on võrdne emitteri vooluga;
Transistor on võimendav element, seega on õiglane märkida, et selle võimet signaale võimendada peaks väljendama mingi kogusega. Võimenduse suurust väljendatakse indikaatoriga, mis on võetud nelja terminali võrkude teooriast - baasvoolu võimendustegur ühise emitteriga (CE) lülitusahelas ja on tähistatud - h 21. Selle väärtus on antud teatud tüüpi transistoride teatmeteostes ja tavaliselt on teatmeteoses antud pistik (näiteks: 50–200). Arvutuste jaoks valitakse tavaliselt minimaalne väärtus (näites valime väärtuse - 50);
Koguja ( R kuni) ja emitter ( R e) takistused mõjutavad transistori astme sisend- ja väljundtakistusi. Võime eeldada, et kaskaadi sisendtakistus R in =R e *h 21, ja väljund on R välja = R kuni. Kui transistori astme sisendtakistus pole teile oluline, saate ilma takistita üldse hakkama R e;
Takisti väärtused R kuni Ja R e piirata transistori läbivaid voolusid ja transistori poolt hajutatud võimsust.
OE-ga transistori kaskaadi arvutamise protseduur ja näide
Algandmed:
Toitepinge U i.p.= 12 V.
Valige transistor, näiteks: Transistor KT315G, selle jaoks:
Pmax=150 mW; Maksimaalne=150 mA; h 21>50.
Võtame vastu R k = 10*R e
Võetakse transistori tööpunkti pinge b-e U bae= 0,66 V
Lahendus:
1. Määrame maksimaalse staatilise võimsuse, mida transistor hajutab vahelduvsignaali läbimise hetkedel läbi transistori staatilise režiimi tööpunkti B. See peaks olema kataloogis määratud maksimaalsest transistori võimsusest 20 protsenti väiksem (koefitsient 0,8).
Võtame vastu P dis.max =0,8*P max=0,8 x 150 mW = 120 mW
2. Määrame kollektori voolu staatilises režiimis (ilma signaalita):
I k0 =P ras.max /U ke0 =P ras.max /(U i.p. /2)= 120mW/(12V/2) = 20mA.
3. Arvestades, et pool toitepingest langeb üle transistori staatilises režiimis (ilma signaalita), langeb teine pool toitepingest takistite vahel:
(R kuni +R e)=(U i.p. /2)/I kuni 0= (12V/2)/20mA=6V/20mA = 300 oomi.
Võttes arvesse olemasolevat takisti väärtuste vahemikku, samuti asjaolu, et oleme valinud suhte R k = 10*R e, leiame takisti väärtused:
R kuni= 270 oomi; R e= 27 oomi.
4. Leiame transistori kollektori pinge ilma signaalita.
U k0 =(U k0 + I k0 *R e)=(U i.p. - I k0 *R k)= (12 V – 0,02 A * 270 oomi) = 6,6 V.
5. Määrame transistori juhtimise baasvoolu:
I b = I k / h 21 =/h 21= / 50 = 0,8 mA.
6. Kogu baasvoolu määrab baaspinge, mille määrab pingejagur R b1,R b2. Takistuslik baasjaguri vool peaks olema palju suurem (5-10 korda) baasjuhtimisvoolust I b, et viimane ei mõjutaks eelpinget. Valime jaotusvoolu, mis on 10 korda suurem kui baasjuhtvool:
R b1,R b2: I juhtum.=10*I b
= 10 * 0,8 mA = 8,0 mA.
Siis takistite kogutakistus Rbl + Rb2 =U i.p.
7. /I del.
= 12 V / 0,008 A = 1500 oomi. Leiame pinge emitteris puhkerežiimis (signaali pole). Transistori astme arvutamisel tuleb arvestada: töötava transistori baas-emitteri pinge ei tohi ületada 0,7 volti! Sisendsignaalita režiimis on emitteri pinge ligikaudu võrdne:
U e =I k0 *R e = 0,02 A * 27 oomi = 0,54 V, Kus
8. ma k0
— transistori puhkevool. Pinge määramine baasis
U b =U e +U olema
=0,54 V+0,66 V=1,2 V Siit leiame pingejaguri valemi kaudu: R b2 = (R b1 +R b2 )*U b /U i.p.= 1500 oomi * 1,2 V / 12 V = 150 oomi
Rbl = (Rb1 +Rb2)-Rb2 R b1= 1500 oomi - 150 oomi = 1350 oomi = 1,35 kOhm. R b1 Takisti seeria järgi tänu sellele, et läbi takisti
9. Samuti voolab baasvool, valime takisti vähenemise suunas:
= 1,3 kOhm. Eralduskondensaatorid valitakse kaskaadi nõutavate amplituud-sagedusomaduste (ribalaius) alusel. Transistori astmete normaalseks tööks sagedustel kuni 1000 Hz on vaja valida kondensaatorid, mille nimiväärtus on vähemalt 5 μF. Madalamatel sagedustel sõltub kaskaadi amplituud-sagedusreaktsioon (AFC) eralduskondensaatorite laadimisajast läbi teiste kaskaadi elementide, sealhulgas naaberkaskaadide elementide. Võimsus peaks olema selline, et kondensaatoritel poleks aega laadida. Transistori astme sisendtakistus on palju suurem kui väljundtakistus. Kaskaadi sagedusreaktsioon madala sagedusega piirkonnas määratakse ajakonstandiga R in =R e *h 21, tn =R *C tollides, Kus C sisse— kaskaadi sisendmahtuvuse eraldamine. tn =R *C tollides C välja transistori aste, see järgmine kaskaad ja see arvutatakse samamoodi. Kaskaadi madalam piirsagedus (sageduskarakteristiku piirsagedus) f n = 1/t n<
Transistori astme võtmerežiimi arvutamine toimub täpselt samamoodi nagu eelnevalt läbi viidud võimendi astme arvutamine. Ainus erinevus seisneb selles, et võtmerežiim võtab puhkerežiimis (ilma signaalita) transistori kaks olekut. See on kas suletud (kuid mitte lühistatud) või avatud (kuid mitte üleküllastunud). Samal ajal asuvad "puhke" tööpunktid väljaspool voolu-pinge karakteristikul näidatud punkte A ja C. Kui transistor peaks olema ahelas suletud olekus ilma signaalita, on vaja eemaldada takisti eelnevalt kujutatud kaskaadahelast R b1. Kui soovite, et transistor oleks puhkeolekus avatud, peate kaskaadiahelas takistit suurendama R b2 10 korda suurem kui arvutatud väärtus ja mõnel juhul saab selle diagrammist eemaldada.
Ühine emitteri ahel
Transistori ühendamise skeem ühise emitteriga (CE) on näidatud joonisel fig. 5.1. Sisendelektrood on alus (täpsemalt sisendsignaal U punktis x on ristmiku külge kinnitatud emitter – baasi ristmik, s.t. U x = U BE = f B – f E, kus f B ja f E on vastavalt baas- ja emitteripotentsiaal). Väljundelektroodiks on kollektor, st väljundpinge U te x on võrdne pingelanguga kollektori ja emitteri vahel U K E: U sa x = U KE = f K – f E, kus f K on kollektori potentsiaal.
| Riis. 5.1 |
Seega on emitter mõlema jaoks "ühine elektrood". U x juures ja jaoks U sa oled x, mis selgitab skeemi nime. Oletame, et emitter on maandatud ja f E = 0. Enamasti kasutatakse emitteri otseühendust maandusega harva, kuid siin käsitleme maandatud emitteriga vooluringi, kuna täiendavate elementide olemasolu. R E ja C See ei muuda OE-ga ahela tööpõhimõtet, kuid muudab selgituse oluliselt keerulisemaks.
Võimsused C p 1 ja KOOS p 2 loetakse lühiseks signaali sagedusvahemikus ja konstantse toitepinge korral tähistavad need loomulikult katkestusi. Seejärel panus KOOS p 1 ja KOOS p 2 vooluringi omadustes ja nende otstarve täpsustatakse.
Ahela töö selgitamiseks kasutame pooljuhtide füüsikast tuntud nähtust: lk–n-üleminek taotlemisel r-pooljuht on positiivne
keha potentsiaal (suhtes potentsiaaliga n-pooljuht) avaneb ja vool liigub läbi ristmiku; Veelgi enam, teatud piirides on vool otseselt proportsionaalne ristmiku potentsiaalse erinevusega. Transistori alusele rakendatakse pidev positiivne pinge, mis määratakse kindlaks toiteallika pinge väärtusega E ja takistuse suhe R B 1 ja R B2 ( R B 1 ja R B2 nimetatakse baasjaguriks), mistõttu f B ületab alati f E ja emitteri-baasi ristmik on avatud.
Kui nüüd arvestada, et lisaks transistori põhjas olevale pidevale positiivsele pingele U kohas x = = E(R B2 / (R B1 + R B2)) võetakse vastu ka vahelduv signaal U x ≈ juures (lihtsuse huvides eeldame, et U at x ≈ – harmooniline signaal), siis hetkedel, mil U x ≈ juures on positiivne polaarsus, lk–n-ristmik avaneb veelgi ja seda läbiv vool suureneb ning hetkedel, mil U x ≈ on negatiivse polaarsusega (kuid jääb U juures x = + U x ≈ >0 korral sulgub ristmik osaliselt ja vool väheneb. Praegune läbi lk–n-emitter-baas üleminekut nimetatakse emitteri vooluks I E. Transistori sees on see jagatud väikeseks baasvooluks I B<< I E ja kollektori vool I K ≈ I E. Omakorda kollektori vool I K voolab läbi takistuse R K ja loob sellele pinge D U R = I K R K. Siit on ilmne, et kollektoripotentsiaal f K = E– D U R= E–I K R K sõltub sellest, kui avatud on emitter-baasi ristmik, st U x-is.
Sõltuvuse analüütiliseks kirjelduseks I Kass U BE-d kasutavad sageli parameetrit S= D I K/D U BE, mida nimetatakse kallakuks. Transkonduktiivsuse mõõtühik on amper volti kohta [A/V], selle nimetus on seotud transistoride "ots-otsa" voolu-pinge karakteristikutega, mida teatmeteostes leidub väga harva. Niisiis,
U sa x = f K – f E = E–I K R K= E–S U OLE R K= E–S R K ( U juures x = + U x ≈) =
= E–S R K U x = – S R K U x ≈ .
Esimesed kaks terminit tähistavad konstantset pinget U väljund = , ja muutuja väljundsignaal on võrdne U sa x ≈ = – S R K U x ≈ .
Seega, ühise emitteriga vooluringis, kui transistori alusele antakse vahelduv signaal, genereeritakse kollektoris sama vahelduv signaal, mis erineb sisendist amplituudi ja märgi poolest. Kui signaal läbib ahelat, toimub faasinihe 180°). Vooluahela pinge võimendus
KU= |U sa x ≈ / U x ≈ | = S R K.
Pange tähele, et parameetri, näiteks kalle, kasutamine on mugav ainult ahela protsesside selgitamiseks. Teatmeteostes väärtus S ei ole antud, kuid tavaliselt on olemas sisend- ja väljundvoolu-pinge karakteristikud (sõltuvused I B alates U OLE ja I Kass U vastavalt CE).
Peatugem veel mõnel punktil.
Esiteks tuleks arutada konteinerite funktsionaalset otstarvet C p 1 ja KOOS p2. Need kondensaatorid on elementaarsed kõrgpääsfiltrid, mis pakuvad konstantse signaali abil järjestikku ühendatud ahelate lahtisidumist. Oletame, et võimendi on ehitatud kaheastmelise vooluahela järgi, see tähendab, et see koosneb kahest ühise emitteriga ahelast (esimese vooluahela väljund on ühendatud teise sisendiga). Sel juhul on ilmselgelt vaja edastada vahelduv signaal esimese ahela transistori kollektorist teise ahela transistori alusele ilma kadudeta. Lihtsaim viis seda teha oleks kahe transistori elektroodide lühistamiseks. Kuid nii aluse pinge kui ka kollektori pinge sisaldavad mitte ainult muutuvaid, vaid ka konstantseid komponente ja erinevaid:
f B = = U kohas x = = E(R B2 / (R B1 + R B2));
f K = = U sa x = = E–S R K U x = .
Element, mis võimaldab läbida vahelduvvoolu, kuid mitte alalisvoolu, on mahtuvus. See on "eraldusvõime". KOOS p, mis on paigaldatud kahe kaskaadi vahele, tagab vahelduva signaali läbimise ja kaskaadide "isolatsiooni" alalisvooluga.
Joonisel fig. 5.1 emitter on maandatud. Tavaliselt see nii ei ole: tavaline emitteri ahel sisaldab emitteri ahelas takistust R E ja blokeeriv kondensaator KOOS E. Takisti eesmärk on tagada ahela parameetrite termiline stabiliseerimine. Fakt on see, et pooljuhtide temperatuuri tõustes suureneb laengukandjate liikuvus ja nende kontsentratsioon, mille tulemusena suureneb emitteri vool ja seega ka kollektori vool. Voolude algsesse (enne kuumutamist) olekusse naasmiseks on vaja emitter-baasi ristmik osaliselt sulgeda ja selleks suurendada f E, samas kui f B jääb muutumatuks. Kui emitter on maandatud, siis on see võimatu muuta f E ja kui on takistus R E - ülesanne lahendatakse väga lihtsalt: f E = I E R Nii ka kasvuga I See annab soovitud efekti, suurendades emitteri potentsiaali. Kahjuks saadavus R E põhjustab praeguste muutuste minimeerimist I Mitte ainult temperatuuri triivi infra-madalatel sagedustel, vaid ka signaali sagedustel väheneb vooluahela võimendus järsult. Seetõttu on vaja mööda minna R E signaali sagedustel, kasutades selleks blokeerivat kondensaatorit. Temperatuuri triivi sagedustel KOOS E tähistab suurt takistust ja ei mõjuta termilise stabiliseerimise mehhanismi; suurenemisega f muutub lühiseks.
Nüüd täpsustame, millised parameetrid OE-ga vooluringil on.
1. Pinge ülekande (võimenduse) koefitsient KU= S.R. K ulatub tavaliselt mitu kuni kümneid kordi.
 |
| Riis. 5.2 |
2. Amplituudkarakteristik (AX) – sõltuvus U sa x ≈ alates U x ≈ (joonis 5.2). Lineaarsel lõigul AX on kalle α, mis on seose kaudu seotud ülekandeteguriga KU= tan α. Madalatel sisendsignaali tasemetel U te x ≈ määratakse müratasemega U w, väga suurele ( U aastal x > > U lin m ax) – ligikaudu võrdne kollektori toitetasemega.
3. Voolu ülekandetegur KI võrdne väljundvoolu ja sisendi suhtega. Väljundelektrood on kollektor, sisendelektrood on seega alus K I = I K/ I B. Aga I B<< I Ah, ah I K = I Siit KI >> 1.
4. Võimsuse suurenemine K P= K U K I Selle tulemusena on see väga oluline.
5. Faasi nihe ahelas on 180°.
6. Sisendtakistus R ahela x-s on määratud takistuste paralleelühendusega R B1, R B2 ja samaväärne takistus r–n-emitter-baas üleminek: r BE = I B/ U BE.Tavaliselt väärtused R B1 ja R B2, mis on vajalik vooluringi tööks, samuti r BE on kilooomid – kümned kilooomid, seetõttu võrdub sisendtakistus kilooomidega.
7. Koormamata vooluahela väljundtakistus R you x määratakse peamiselt takistuse väärtuse järgi R K (sadu oomi - kilooomi ühikud), samuti samaväärne transistori takistus r CE = I TO / U CE (tavaliselt tellimus r KE - kilooomi).
8. Amplituud-sagedusreaktsioon KU= KU(f), Kus f– sagedus (joon. 5.3). Sageduskarakteristikul on keskmistel sagedustel ühtlane lõik, mis on paralleelne sagedusteljega. Madalatel sagedustel, kus mahtuvused C p 1 ja KOOS p 2 ei ole veel lühised ja osa signaalist langeb neile, sageduskarakteristik on langusega. Täiendav põhjus madalatel sagedustel sagedusreaktsiooni vähenemiseks on olemasolu R ah,
Madalsageduskorrektsioon (LFC) viiakse läbi, jagades kollektori takistuse (joonis 5.4) kaheks: R K 1 ja R K2. Jagaja keskpunkt üle konteineri C f ühendub maapinnaga. Madalatel sagedustel Cφ tähistab suurt takistust ja seda võib ignoreerida ahela võimenduse määramisel, mis on määratletud kui KU= S(R K1+ R K 2). Keskmistel ja kõrgetel sagedustel C f muutub lühiseks ja šundib R K 2, seega võimendus väheneb ja on võrdne KU= S.R. K1.
C f täidab ka filtri funktsiooni, mis ei lase vahelduvsignaali toiteallikasse (sellepärast on see tähistatud indeksiga “f”).
Kõrgsageduskorrektsioon viiakse läbi kahel erineval viisil. Esiteks järjekindlalt R K seatud induktiivsus L(Joon. 5.5) - seda meetodit nimetatakse induktiivseks kõrgsageduskorrektsiooniks (IHC). Sel juhul suureneb ahela võimendus mis tahes induktiivsuse väärtuse korral sageduse suurenemisega, kuna
KU= S 
=
= S 
.
 |
| Riis. 5.5 |
 |
| Riis. 5.6 |
Teine kõrgsagedusliku korrigeerimise meetod - emitteri korrigeerimine (EVCHK) ei näe ette täiendavate elementide sisestamist vooluringi, vaid ainult mahtuvuse väärtuse olulist vähendamist. C E. Olenemata selle väärtusest ei lähe see mahtuvus mööda R E temperatuuri triivi infra-madalatel sagedustel, nii et termilise stabiliseerimise mehhanismi ei häirita. Aga väike C E (väikeste väärtuste korral pole enam kombeks seda blokeerimiseks nimetada) ei šunti R E ning signaali madalatel ja keskmistel sagedustel, samas KU väheneb.
Ainult kõrgetel sagedustel C E lühistab emitteri takistuse ja võimendus hakkab suurenema – just siis, kui see muudel põhjustel väheneb. Induktiivsuse puudumise tõttu leiab HFCS üha laiemat kasutust, kuigi sellel on märkimisväärne puudus - vähenenud KU võimendi madalatel ja keskmistel sagedustel.
Ühise emitteriga bipolaarse transistori ühendamise skeem on näidatud joonisel fig. 6.13:
Transistoris, mis on ühendatud ühise emitteriga vooluringi, toimub võimendus mitte ainult pinges, vaid ka voolus. Ühise emitteri ahela sisendparameetriteks on baasvool I B ja aluse pinge emitteri suhtes U BE ja väljundomadused on kollektori vool I TO ja kollektori pinge U CE. Mis tahes pinge korral:
|
U CE = U KB + U OLE |
OE-ga töörežiimi eripäraks on sisendi (baas) ja väljundi (kollektor) eelpinge sama polaarsus: korpuses negatiivne potentsiaal pnp-transistor ja positiivne juhul npn- transistor. Sel juhul on baas-emitteri ristmik kallutatud ettepoole ja baas-kollektori ristmik vastupidises suunas.
Varem saadi bipolaarse transistori analüüsimisel ühisbaasahelas kollektorivoolu ja emitteri voolu suhe järgmisel kujul: 
. Ühise emitteriga vooluringis pnp-transistor (vastavalt Kirchhoffi esimesele seadusele) (6.1): 
, siit saame:
Koefitsient α/(1-α) helistas bipolaarse transistori vooluvõimendus ühisemitteri ahelas . Tähistame seda koefitsienti märgiga β , Niisiis:
|
|
.Voolu ülekandetegur ühise emitteriga ahelasse ühendatud transistori jaoks β näitab, mitu korda kollektori vool muutub I K kui baasvool muutub I B. Kuna ülekandekoefitsiendi väärtus α on ühtsusele lähedal ( α <1), то из уравнения (6.38) следует, что коэффициент усиления β on oluliselt suurem kui ühtsus ( β >>1). Ülekandeteguri väärtustel α =0,98÷0,99 jääb baasvoolu võimendus vahemikku β =50÷100.
6.2.1 Ühise emitteriga ahelasse ühendatud transistori staatilise voolu-pinge karakteristikud
Vaatleme voolu-pinge karakteristikut pnp-transistor OE režiimis (joon. 6.13, 6.14).
Kell U CE
=0
. Suurenenud pinge U OLE kontsentratsioon EB üleminekul suureneb (joonis 6.15a), sissepritsetud aukude kontsentratsioonigradient suureneb, aukude difusioonivool, nagu otseselt kallutatud pn-siirde, kasvab eksponentsiaalselt (t. A) ja erineb emitteri voolust ainult skaalalt (6.36) .
Pöördpingega kollektoril ja fikseeritud pingega ED | U OLE| (Joonis 6.15, b) jääb ka aluse aukude kontsentratsioon emitteri lähedal konstantseks. Pinge tõus U CE sellega kaasneb kollektori ristmiku SCR laienemine ja aluse laiuse vähenemine (Varajane efekt) ning sellest tulenevalt ka aluses paiknevate aukude koguarvu vähenemine.
Sel juhul suureneb aluse aukude kontsentratsioonigradient, mis viib nende kontsentratsiooni edasise vähenemiseni. Seetõttu väheneb elektronide ja aukude rekombinatsioonide arv aluses ajaühikus (ülekandekoefitsient suureneb
). Kuna rekombinatsiooniks mõeldud elektronid tulevad läbi baasterminali, siis baasvool väheneb ja sisendvoolu-pinge karakteristikud nihkuvad allapoole.
Kell U OLE=0 ja negatiivne pinge kollektoril ( U kb << 0) emitteri ristmikku läbiv vool on null, transistori aluses on aukude kontsentratsioon väiksem kui tasakaaluväärtus, kuna CP puhul on see kontsentratsioon null ja EP jaoks määratakse selle väärtus tasakaaluväärtusega. Kollektorist väljatõmmatud aukude vool voolab läbi kollektori ristmiku I CE 0 .
Andmebaasis, nagu ka pn- üleminek vastupidise nihkega, on termilise genereerimise protsess ülimuslik rekombinatsiooniprotsessi suhtes. Tekkinud elektronid lahkuvad baasist läbi baasklemmi, mis tähendab, et transistori aluse (punkt B) suunas on suunatud elektrivool. See on režiim piirid, seda iseloomustab baasvoolu suuna muutus.
Nädalavahetusel VAC.
IN aktiivne režiim (| U CE |>
|U OLE |>0
) emitteri poolt süstitud aukude vool lk eraldatakse kollektori ristmikuga samamoodi nagu OB-režiimis, koefitsiendiga 
. Osa aukudest (1-α)
lk rekombineerub baasis elektronidega, mis tulevad aluse oomilisest kontaktist.
Alusvoolu suurenedes vähendab elektronide negatiivne laeng emitteri ristmiku potentsiaalibarjääri, põhjustades täiendavat aukude süstimist alusesse.
Analüüsime, miks baasvoolus väikesed muutused I B põhjustada olulisi muutusi kollektori voolus I K. Koefitsiendi väärtus β , oluliselt suurem kui ühtsus, tähendab, et ülekandetegur α ühtsusele lähedane. Sel juhul on kollektori vool lähedane emitteri voolule ja baasvool (oma füüsikalise olemuse, rekombinatsiooni tõttu) on oluliselt väiksem nii kollektori kui ka emitteri voolust. Kui koefitsiendi väärtus α = 0,99 100-st emitteri ristmiku kaudu sisestatud avast, 99 eemaldatakse kollektori ristmiku kaudu ja ainult üks rekombineerub baasis olevate elektronidega ja aitab kaasa baasvoolule.
Baasvoolu kahekordistamine (kaks auku peavad rekombineerima) põhjustab kaks korda suurema sissepritse emitteri ristmiku kaudu (tuleb süstida 200 auku) ja vastavalt sellele väljatõmbe läbi kollektori ristmiku (välja tõmmatakse 198 auku). Seega põhjustab baasvoolu väike muutus, näiteks 5 kuni 10 µA, suuri muutusi kollektorivoolus, vastavalt 500 µA-lt 1000 µA-le. Baasvool põhjustab kollektori voolu sajakordse tõusu.
Analoogiliselt (6.34) võime kirjutada:
|
|
Arvestades (6.1): 
, saame:
|
|
Arvestades seda
|
| |
, A 
kus on ühe kollektori läbiv soojusvool pn-üleminek eraldatud baasrežiimis (koos 
, t. C, režiim piirid). Alussiirde (joon. 6.16) ettepoole suunatud nihke tõttu on vool 
palju rohkem kui kollektori soojusvool I To 0 .
|
|
|
Riis. 6.16 U OLE=konst, U CE- muutuv |
Režiimis küllastus alust tuleb rikastada mittesuurte kandjatega. Selle režiimi kriteeriumiks on kandja tasakaalukontsentratsioon CP-s ( U KB =0
). Võrrandi tõttu U CE =
U KB +
U OLE, Nulliga võrdne pinge kollektori ristmikul võib tekkida aluse ja emitteri vahelise väikese negatiivse pinge korral. Kell U CE
0 ja U OLE <0,
оба перехода смещаются в прямом
направлении, их сопротивление падает.
При
малых напряжениях на коллекторе (U CE <
U OLE)
U KB muudab oma märki, kollektori ristmiku takistus väheneb järsult ja kollektor hakkab alusesse auke süstima. Aukude vool kollektorist kompenseerib aukude voolu emitterist. Kollektori vool muudab oma märki (seda piirkonda väljundi I-V karakteristikutel tavaliselt ei näidata).
Kollektori kõrgete pingete korral on kollektori ristmiku purunemine võimalik SCR-i kandjate laviinide paljunemise tõttu (punkt D). Läbilöögipinge sõltub transistori piirkondade dopinguastmest. Väga õhukese alusega transistoridel on võimalik SCR-i laiendada kogu baaspiirkonnale (tekib aluse punktsioon).
Võrreldes OE ja OB-ga ahelasse ühendatud transistori väljundvoolu-pinge karakteristikuid (joonis 6.17), võib märgata kahte kõige olulisemat tunnust: esiteks on OE-ga ahela karakteristikud suurema kaldega, mis näitab kollektori negatiivsete pingete korral täheldatakse transistori väljundtakistust ja teiseks üleminekut küllastusrežiimile.
Kollektori voolu kasv suurenedes U CE määratakse aluse laiuse vähenemisega. Ülekande koefitsiendid æ
ja emitteri voolu ülekanne α
suurendada, kuid baasvoolu ülekandetegur OE-ga ahelas 
kasvab kiiremini α
. Seetõttu suureneb konstantse baasvoolu korral kollektori vool rohkem kui OB-ga vooluringis.
|
|
|
|
Riis. 6.23 Väljundomadused pnp- transistor a – OB-ga ahelas, b – OE-ga ahelas |
|
6.3 Transistori sisselülitamine ühise kollektoriga ahela järgi
Kui sisend- ja väljundahelatel on ühine elektrood, kollektor (OC) ja väljundvool on emitteri vool ja sisendvool baasvool, siis voolu ülekandeteguri puhul kehtib järgmine:
|
|
Sellises ühenduses on voolu ülekandetegur veidi kõrgem kui OE ühendusel ja pingevõimendus veidi väiksem kui ühik, kuna baasi ja emitteri potentsiaalide erinevus on praktiliselt sõltumatu baasvoolust. Emitteri potentsiaal kordab praktiliselt baaspotentsiaali, seetõttu nimetatakse OK-ga transistori baasil ehitatud kaskaadi. emitteri järgija. Seda tüüpi lisamist kasutatakse aga suhteliselt harva.
Saadud tulemusi võrreldes saame teha järeldused :
OE-ahelal on kõrgem võimsusvõimendus nii pinges kui ka voolus. Pange tähele, et vooluahel muudab väljundpinge faasi 180 võrra.
See on kõige levinum võimendiahel.
OB-ga vooluahel võimendab pinget (ligikaudu sama, mis OE-ga vooluahel), kuid ei võimenda voolu. Väljundpinge faas sisendi suhtes ei muutu. Ahelat kasutatakse kõrg- ja ülikõrgsagedusvõimendites.
OK-ga (emitter Follower) ahel pinget ei võimenda, küll aga voolu. Selle vooluringi peamine rakendus on signaaliallika takistuse ja madala takistusega koormuse sobitamine.
- Ühine emitteri ahel
- Võimendi on neljaklemmiline võrk, mille kaks terminali on mõeldud sisendsignaali ühendamiseks ja ülejäänud kahte klemmi kasutatakse võimendatud signaali (pinge või voolu) eemaldamiseks. Transistoril on ainult kolm terminali, nii et nelja terminali võrgu realiseerimiseks tuleb üks klemmidest ühendada nii võimendi sisendisse kui väljundisse. Sõltuvalt sellest, milline transistori klemm on ühine nii võimendi sisendile kui ka väljundile, nimetatakse transistori lülitusahelaid:
- Ühise alusega skeem
Tuleb märkida, et neid lülitusahelaid ei kasutata mitte ainult bipolaarsete transistoride, vaid ka igat tüüpi väljatransistoride jaoks. Nendes nimetatakse neid ahelaid vastavalt ühiseks allikaks, ühiseks väravaks ja ühisteks äravooluahelateks. Kõigil järgnevatel diagrammidel on võimendi kvadrupoolvõrgu piirid näidatud punktiirjoonega. Signaaliallika ja koormuse ühendamiseks on neil mõlemal kaks väljundit.
Ühine emitteri ahel
Kõige tavalisem transistori ühendusahel on (OE). Selle põhjuseks on selle vooluahela suurim võimsuse suurenemine. Ühises emitteri ahelas on nii pinge kui ka voolu võimendus. Transistori ühise emitteriga ühendamise funktsionaalne skeem on näidatud joonisel 1.
Joonis 1. Ühise emitteriga transistori talitlusskeem
Sellel diagrammil ei ole näidatud transistori kollektori ja aluse toiteahelaid. Vaatleme neid hiljem, kui vaatame neid tavalise emitteriga üksikasjalikumalt. Ühise emitteriga transistori ahela sisendtakistus määratakse transistori sisendkarakteristikuga. See sõltub alusest ja järelikult ka transistori kollektori voolust. Enamiku väikese võimsusega võimendite puhul on see umbes 2,5 kOhm.
Võimendi on neljaklemmiline võrk, mille kaks terminali on mõeldud sisendsignaali ühendamiseks ja ülejäänud kahte klemmi kasutatakse võimendatud signaali (pinge või voolu) eemaldamiseks. Transistoril on ainult kolm terminali, nii et nelja terminali võrgu realiseerimiseks tuleb üks klemmidest ühendada nii võimendi sisendisse kui väljundisse. Sõltuvalt sellest, milline transistori klemm on ühine nii võimendi sisendile kui ka väljundile, nimetatakse transistori lülitusahelaid:
Ühise alusega skeem
Tavaliselt kasutatakse suure sisendtakistuse saavutamiseks. Selle transistori ahela võimsuse võimendus on ühisemitteri ahelaga võrreldes väiksem ja võrreldav ühisbaasahela võimendusega. See on tingitud asjaolust, et ühise kollektoriga transistori ahel pinget ei võimenda. Selles vooluringis toimub ainult voolu võimendamine. Transistori ühise kollektoriga ühendamise funktsionaalne skeem on näidatud joonisel 3.
Joonis 3. Ühise kollektoriga transistori sisselülitamise talitlusskeem
Joonisel 5 näidatud diagrammil ei ole näidatud kollektori ja baasi toiteahelaid. Ühise kollektoriga transistori sisselülitamise ahela sisendtakistus on transistori aluse (nagu ühise emitteriga ahelas) takistuse ja sisendiks teisendatud takistuse summa emitteri ahelas, seega ühise kollektoriga ahela sisendtakistus on väga suur. Selle sisendtakistus on kõigist transistorahelatest suurim.
Kirjandus:
Lugege koos artikliga "Transistori ühendusahelad":
http://site/Sxemoteh/ShTrzKask/KollStab/
http://site/Sxemoteh/ShTrzKask/EmitStab/
