Простая схема усилителя на двух транзисторах обеспечивает достаточную мощность для множества аудиоустройств. В статье рассматриваются различные конфигурации таких усилителей, включая схемы с общим эмиттером, общим коллектором и двухкаскадные варианты, а также принципы их работы, преимущества и недостатки каждой схемы. Представлена информация о расчете компонентов и практическом применении.
Усилитель на двух транзисторах – это электронное устройство, использующее два транзистора для увеличения мощности сигнала. Такие усилители применяются в различных областях, от простых аудиоустройств до сложных систем связи. Их популярность обусловлена относительной простотой конструкции, невысокой стоимостью компонентов и достаточной эффективностью для многих задач.
Транзистор в усилителе работает как управляемый источник тока. Небольшое изменение тока базы приводит к значительно большему изменению тока коллектора, что и обеспечивает усиление сигнала. В усилителе на двух транзисторах два таких каскада усиливают сигнал последовательно, увеличивая общий коэффициент усиления.
Эта схема является наиболее распространенной. В ней входной сигнал подается на базу транзистора, а выходной снимается с коллектора. Схема с общим эмиттером обеспечивает высокое усиление по напряжению и мощности, но имеет инвертированный выходной сигнал и относительно низкое входное сопротивление.
Пример схемы с общим эмиттером:
Схема усилителя с общим эмиттером
В этой схеме входной сигнал подается на базу транзистора, а выходной снимается с эмиттера. Эмиттерный повторитель имеет высокое входное сопротивление, низкое выходное сопротивление и коэффициент усиления по напряжению, близкий к единице. Он используется для согласования импедансов между каскадами.
Пример схемы с общим коллектором:
Схема усилителя с общим коллектором
Двухкаскадный усилитель состоит из двух последовательно соединенных усилительных каскадов. Это позволяет получить более высокое общее усиление. Обычно используются комбинации различных схем, например, каскад с общим эмиттером и каскад с общим коллектором.
Пример двухкаскадного усилителя:
Схема двухкаскадного усилителя
Расчет компонентов усилителя на двух транзисторах включает в себя определение номиналов резисторов, конденсаторов и выбор подходящих транзисторов. Необходимо учитывать параметры транзисторов (коэффициент усиления по току hFE, напряжение насыщения VCEsat, ток коллектора IC) и требуемые характеристики усилителя (коэффициент усиления, входное и выходное сопротивление, полоса пропускания).
Точный расчет требует знания параметров используемых транзисторов и желаемых характеристик усилителя. Для упрощения процесса можно использовать онлайн-калькуляторы или специализированное программное обеспечение. Например, существует множество калькуляторов для расчета резисторов в схеме смещения транзистора, доступных в интернете.
Усилители на двух транзисторах широко используются в различных электронных устройствах:
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Простота конструкции | Ограниченное усиление по сравнению с многокаскадными схемами |
| Низкая стоимость компонентов | Невысокая линейность в некоторых схемах |
| Широкая доступность компонентов | Чувствительность к параметрам транзисторов |
| Возможность реализации различных конфигураций | Требуется тщательный расчет для достижения оптимальных характеристик |
Усилитель на двух транзисторах – это полезное и доступное устройство для усиления сигналов в различных приложениях. Понимание принципов работы и основных схем позволяет создавать эффективные и надежные усилители для решения широкого круга задач.
