Транзисторный усилитель с общим эмиттером класса А
Транзисторный усилитель с общим эмиттером класса А можно собрать если добавите всего несколько компонентов, вы можете превратить термо- и β-источник втекающего тока в усилитель с общим эмиттером со стабилизацией положения рабочей точки. Такая архитектура полезна для создания биполярных усилителей класса А, стабильных во времени и нечувствительных к разбросу параметров компонентов. В показанной на Рисунке 1 схеме через коллектор и эмиттер транзистора Q3 протекает постоянный ток Iсез.
Поскольку транзисторный усилитель с общим эмиттером имеет сбалансированную схему, изменения напряжения база-эмипер транзистора Q3 на характеристики источника втекающего тока влияния не оказывают. Обратная связь, охватывающая 03, делает схему нечувствительной к изменениям коэффициента передачи тока (β) транзистора Q3, обусловленным колебаниями температуры и разбросом параметров.
Нечувствительной к изменениям температуры источник опорного напряжения VREF, подключенный к базе транзистора Q1, образован стабилитроном D1 и резистором Q1.
Стабилитрон с напряжением стабилизации 6.2v идеально подходит для этих целей. Если же вы располагаете меньшим запасом по напряжению, можно воспользоваться шунтовым опорным источником, таким как LM385, или даже простым резистивным делителем напряжения V1, если оно берется от стабилизированного источника.
Эмиттерное напряжение
Напряжение на эмиттере включенного повторителем транзистора Q1 ниже напряжения VREF на величину падения на его переходе база-эмиттер. Это значит, что на эмиттере Q2 будет стабильное опорное напряжение. Транзистор Q2 препятствует росту напряжения на базе Q3, замыкая цепь обратной связи, поддерживающей его коллекторный ток Iсез на постоянном уровне, а падение напряжения Vfb на резисторе R4 приблизительно равным Vret.
При увеличении тока Iceз падение напряжения на R4 увеличивает напряжение на базе 02. Вследствие этого увеличивается коллекторный ток транзистора Q2, и падающее на R3 напряжение уменьшает напряжение на базе Q3, снижая ток Iceз- Точно так же, при уменьшении тока Iсез действие обратной связи стремится вернуть его к исходному уровню. Работа этого механизма никак не зависит от величины низкочастотного коэффициента передачи тока транзистора Q3.
Усилитель напряжения
Стабильность коллекторного тока транзистора Q3 позволяет, добавив несколько компонентов, превратить его в усилитель напряжения (Рисунок 2). Первым дополнением к схеме является конденсатор С1, шунтирующий резистор R4 и фильтрующий идущий через него переменный ток. Добавление разделительных конденсаторов С2 и СЗ на входе и выходе, отсекающих постоянные составляющие напряжений, нагрузочного резистора R5 в коллекторе Q3 и потенциометра регулировки громкости R7 превращают схему в усилитель напряжения звуковой частоты, нечувствительный к изменениям температуры и разбросу коэффициентов усиления тока транзисторов.
Обратите внимание, что в этом примере для установки опорного напряжения Vref- вместо стабилитрона используется резистор R6 как часть делителя напряжения. Упрощенная схема усилителя с общим эмиттером (Рисунок За) дает нам малосигнальную модель для анализа (Рисунок 36). В этой схеме I_bias-коллекторный ток(Iс)транзистора Q3. В идеале сопротивление нагрузки R5 мы должны выбрать таким, чтобы напряжение на коллекторе Q3 составляло половину напряжения питания V1 относительно шины земли.
Поэтому…
Обратите внимание, что выходное напряжение Vout усилителя определяется формулой
Усилитель напряжения звуковых частот, в котором используются компоненты с номиналами, показанными в Таблице 1, будет иметь максимальный коэффициент усиления около 45дБ.