Характеристики транзистора при включении по схеме с общим эмиттером

Транзистор является одним из ключевых элементов электроники и широко применяется в различных устройствах, от телевизоров и компьютеров до радиоприемников и сотовых телефонов. Один из наиболее распространенных способов включения транзистора в схему — это схема с общим эмиттером. Эта схема имеет свои особенности и обладает рядом преимуществ перед другими схемами.

Особенностью схемы с общим эмиттером является то, что эмиттерный вывод транзистора соединен с общим для входного и выходного сигналов. Это означает, что входной сигнал подается на базу транзистора, а выходной сигнал берется с коллекторного вывода. Эта схема обладает большим коэффициентом усиления и хорошей линейностью передачи сигнала.

Принцип работы транзистора в схеме с общим эмиттером основан на использовании эффекта транзисторного перехода, когда под действием входного сигнала изменяется коллекторный ток транзистора.

Одной из основных характеристик транзистора в схеме с общим эмиттером является коэффициент усиления по току, измеряемый как отношение изменения выходного тока к изменению входного тока. Он определяет, насколько сигнал усиливается транзистором. Также важными характеристиками являются входное и выходное сопротивления, которые показывают эффективность передачи сигнала через транзистор и степень его влияния на внешние цепи.

Особенности и принцип работы транзистора при включении по схеме с общим эмиттером

Схема с общим эмиттером является наиболее распространенным и широко используется в различных устройствах усиления сигнала. В такой схеме эмиттер транзистора соединен с общей точкой питания, а сигнал подается на базу через резистор. Коллектор соединен с выходной нагрузкой, через которую проходит усиленный сигнал.

Принцип работы транзистора при включении по схеме с общим эмиттером основан на управлении коллекторным током с помощью базового тока. Когда на базу подается входной сигнал, создается электрическое поле, которое изменяет концентрацию носителей заряда в базе. Это приводит к изменению тока базы и следовательно тока коллектора.

Особенностью схемы с общим эмиттером является то, что усиление сигнала происходит за счет изменения тока коллектора. Ток коллектора пропорционален току базы и усиливается в несколько раз. Кроме того, эта схема имеет высокую входную и низкую выходную сопротивление, что позволяет подключать различные нагрузки без потери сигнала.

Однако схема с общим эмиттером имеет и некоторые недостатки. В частности, она характеризуется тем, что при увеличении тока коллектора его усиление падает. Это может вызвать дополнительные искажения сигнала. Кроме того, такая схема имеет низкую эффективность, так как часть энергии тратится на нагрев транзистора.

Схема с общим эмиттером: общая информация

В данной схеме эмиттер транзистора соединен с общим для входа и выхода цепи, что позволяет получить максимальное усиление сигнала. Кроме того, схема с общим эмиттером обеспечивает высокое входное сопротивление и низкое выходное сопротивление.

Принцип работы схемы с общим эмиттером основан на изменении токов и напряжений в транзисторе при изменении входного сигнала. При подаче входного сигнала на базу транзистора, происходит изменение коллекторного тока, что приводит к усилению или ослаблению выходного сигнала.

Таким образом, схема с общим эмиттером позволяет эффективно усиливать сигналы, сохраняя их фазовую характеристику. Это делает ее незаменимой во многих устройствах, таких как усилители, радиопередатчики, генераторы сигналов и многие другие.

В таблице ниже приведены основные характеристики транзистора при включении по схеме с общим эмиттером.

Рабочие характеристики транзистора в схеме с общим эмиттером

При включении транзистора по схеме с общим эмиттером, возникает ряд особенностей, которые определяют его рабочие характеристики.

Первая особенность заключается в том, что ток базы, который определяет ток коллектора, управляет насыщением транзистора. То есть, чем больше ток базы, тем больше ток коллектора, и наоборот. Это позволяет использовать транзистор в качестве усилителя сигнала.

Вторая особенность связана с тем, что напряжение на коллекторе транзистора влияет на его ток эмиттера. При увеличении напряжения на коллекторе, ток эмиттера уменьшается. Это явление называется обратным током коллектора. Обратный ток коллектора способен заметно изменять рабочие характеристики транзистора, и поэтому должен быть учтен при работе с ним.

Третья особенность заключается в том, что ток коллектора и ток эмиттера транзистора связаны между собой коэффициентом усиления, который называется коэффициентом передачи тока (β). Коэффициент передачи тока определяет насколько велик ток коллектора по сравнению с током базы. Таким образом, усиление сигнала в схеме с общим эмиттером определяется коэффициентом передачи тока.

Нагрузочная прямая транзистора в схеме с общим эмиттером

При построении нагрузочной прямой на оси абсцисс откладывается напряжение Uce, а на оси ординат – ток Ic. Нагрузочная прямая представляет собой некоторую кривую, которая может быть разделена на несколько участков в зависимости от режима работы транзистора.

На начальном участке нагрузочной прямой, при малых значениях Uce, транзистор работает в активном режиме (с учетом насыщения) и выделяет большую мощность. На последующем участке, при увеличении Uce, транзистор переходит в режим насыщения, где Ic почти не зависит от Uce. Далее, при дальнейшем увеличении Uce, происходит переход в режим отсечки, где Ic принимает значение 0.

Используя нагрузочную прямую транзистора в схеме с общим эмиттером, можно определить рабочую точку транзистора, то есть точку пересечения нагрузочной прямой с характеристикой нагрузки. Рабочая точка определяет значения Ic и Uce транзистора при его работе в данной схеме.

Таким образом, нагрузочная прямая транзистора в схеме с общим эмиттером позволяет определить характеристики транзистора при его работе в данной схеме, а также выбрать оптимальные значения Ic и Uce для достижения требуемой функциональности и эффективности схемы.

Входное сопротивление транзистора в схеме с общим эмиттером

Входное сопротивление транзистора зависит от его внутренней структуры. Основными составными частями входного сопротивления являются база и коллектор транзистора. Коллекторный ток и его изменение влияют на входное сопротивление, поэтому значение этой характеристики может быть различным для разных транзисторов.

Транзистор в схеме с общим эмиттером имеет высокое входное сопротивление. Это обеспечивает эффективное усиление сигнала и его передачу на выходе. Как правило, входное сопротивление транзистора в схеме общего базиса выше, чем в схеме общего коллектора.

Входное сопротивление транзистора может быть измерено или рассчитано на практике. При выборе транзистора для конкретной схемы следует обратить внимание на его входное сопротивление. Оно должно быть достаточно высоким, чтобы обеспечить эффективную работу схемы.

Выходное сопротивление транзистора в схеме с общим эмиттером

Выходное сопротивление транзистора в схеме с общим эмиттером состоит из нескольких компонентов. Основной вклад вносит сопротивление коллектор-эмиттерного перехода (R_CE), которое зависит от его структуры и материала. Другим важным компонентом является сопротивление нагрузки, к которой подключен транзистор.

Выходное сопротивление R_out определяется как отношение изменения выходного напряжения ΔV_out к изменению выходного тока ΔI_out при постоянном входном напряжении. Формально, оно можно выразить следующим образом:

Выходное сопротивление транзистора может быть важным параметром при проектировании усилительных схем, так как влияет на уровень искажений сигнала и мощность передачи. Чем меньше выходное сопротивление, тем лучше.

Для уменьшения выходного сопротивления транзистора в схеме с общим эмиттером могут быть применены различные методы. Например, использование буферных каскадов, увеличение рабочего тока транзистора или подбор оптимального режима его работы.

Учитывая выходное сопротивление транзистора при проектировании схем, возможно более точно смоделировать его поведение и получить требуемые характеристики работы.

Усиление тока и напряжения в схеме с общим эмиттером

Схема с ОЭ обладает следующими особенностями и принципами работы:

1. Усиление тока: в схеме с ОЭ транзистор может обеспечивать значительное усиление постоянного тока между коллектором и эмиттером. Это происходит благодаря тому, что базовый ток (сравнительно малый) контролирует коллекторный ток (сравнительно большой). При правильной положительной полярности базы транзистор переходит в активный режим работы, что позволяет получить усиление до нескольких сотен раз.
2. Усиление напряжения: схема с ОЭ также способна усиливать переменное напряжение. Входное напряжение подается между базой и эмиттером транзистора, а выходное напряжение берется с коллектора и эмиттера. При этом, входное изменение напряжения приводит к соответствующему изменению выходного напряжения с меньшей амплитудой, но с большим усилением.
3. Нелинейность усиления: в схеме с ОЭ транзистор обладает нелинейной характеристикой усиления, что влияет на качество передачи сигнала через устройство.
4. Амплитудная реакция: в схеме с ОЭ транзистор может обеспечивать амплитудную реакцию, то есть осуществлять усиление сигнала с учетом его амплитудных параметров.

Режимы работы транзистора в схеме с общим эмиттером

Транзистор в схеме с общим эмиттером может работать в трёх основных режимах: активном, насыщенном и отсечки.

1. Режим активного насыщения – это режим работы транзистора, когда он работает как усилитель малых сигналов. В этом режиме коллекторный ток транзистора контролируется базовым током, а эмиттерный ток является суммой базового и коллекторного токов. В режиме активного насыщения транзистор обеспечивает усиление входного сигнала.

2. Режим насыщенного усиления – это режим работы транзистора, при котором коллекторный ток достигает своего максимального значения и насыщается, а эмиттерный ток также достигает своего максимума. В этом режиме транзистор работает как ключ, обеспечивая усиление входного сигнала.

3. Режим отсечки – это режим работы транзистора, при котором коллекторный ток и эмиттерный ток равны нулю или близки к нему. В этом режиме транзистор находится в выключенном состоянии и не обеспечивает усиление сигналов. Режим отсечки используется, например, для обеспечения быстрого выключения транзистора в случае необходимости.