Усилительный каскад с общей базой (ОБ)

Схема усилительного каскада с общей базой представлена на рис.2.

Внешнее отличие от схемы с ОЭ заключается в том, что база транзистора через блокировочный конденсатор большой емкости С _б по переменному току соединена с общим проводом, а входной сигнал подается на эмиттер транзистора. Режим по постоянному току (рабочая точка) задается как и в схеме с ОЭ с помощью резисторов R₁, R₂, R_э. Назначение конденсаторов С ₁, С ₂ такое же, как и в каскаде ОЭ. Нагрузка для переменного тока, как и в случае каскада с ОЭ, образуется параллельным сопротивлением R_к R_н:

. (7)

При определении усиления каскада учтем, что входное напряжение совпадает с напряжением эмиттер – база:

U_вх=U_эб=- U_бэ, (8)

а выходное напряжение, создаваемое коллекторным током на сопротивлении , составляет

U_вых= - R_кн i_к. (9)

Отсюда

. (10)

Усиление каскада с ОБ по напряжению равно усилению каскада с ОЭ, однако при включении транзистора по схеме ОБ фазы входного и выходного каскада совпадают.

Коэффициент усиления по току приблизительно равен 1, так как I_к I_э (входной ток - I_э,выходной - I_к).

Рис.2. усилительный каскад с ОБ

Входным током каскада является ток эмиттера, который в (h₂₁+1) раз больше базового тока. Поэтому входное сопротивление схемы с общей базой мало. Без учета сопротивления резистора R_э оно равно

. (11)

Ввиду малости входного сопротивления каскад с ОБ используются, в основном, как нагрузка каскада с малым выходным сопротивлением (каскадов с ОЭ или ОК).

Основными достоинствами каскада с ОБ являются хорошие частотные свойства. При включении транзистора по схеме с ОБ граничная частота возрастает в h ₂₁ раз по сравнению с каскадом с ОЭ. Также из – за того, что база транзистора в включении с ОБ соединена с общей точкой, то исключается паразитная обратная связь через емкость p-n перехода база – коллектор.

Каскад ОБ широко применяется в усилителях и генераторах дециметровых и сантиметровых волн.

Основные свойства усилителя по схеме с общей базой:

1) коэффициент усиления равен абсолютному значению коэффициента усиления каскада с ОЭ при равных условиях;

2) коэффициент усиления тока близок к единице;

3) входная проводимость практически равна крутизне транзистора;

4) выходная проводимость зависит от условий на входе и максимальна в режиме короткого замыкания на входе.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОСНОВНЫХАРАМЕТРОВ

ТРАНЗИСТОРНЫХ КАСКАДОВ ПО СХЕМАМ С ОЭ, ОК, ОБ

Сравнительный анализ свойств усилителей по схемам с ОЭ, ОК и ОБ приведен в таблице 1.

1.Усилители с ОЭ и ОБ имеют равные по модулю коэффициенты усиления напряжения, а схема с ОК< 1.

2.Усилители с ОБ и с ОК не дают сдвиг фаз между входным и выходным напряжением сигнала, а с ОЭ – дают на 180⁰.

3. Из всех усилителей схема с ОК обладает наибольшим входным сопротивлением, а схема с ОБ – наименьшим.

4. Схема усилителя с ОК имеет самое малое из всех схем выходное сопротивление.

5. Коэффициенты усиления по току схем с ОЭ и ОК примерно одинаковы, а схемы с ОБ не превышает единицы.