Báziskapcsolású erősítő fokozat
A közös bázisú erősítőkapcsolás felépítését elemezve a következő jellemzőket fedezhetjük fel:
- Váltakozó áramú szempontból a bázis földpotenciálon van a báziskondenzátor miatt.
- Az egyenáramú munkapont-beállítás feszültségosztós megoldású.
- Emitter-ellenállás biztosítja a munkapont hőmérsékletváltozás okozta eltolódásának kompenzálását.
Az elemek szerepe és a kapcsolás működése
A közös bázisú kapcsolásban szereplő alkatrészeknek a működés szempontjából a következő szerepük van:
- Az
Az
Az
Az
A
A
A T jelű tranzisztor az erősítő elem.
Ha az erősítő működése közben a bemeneti feszültség értéke növekszik, akkor ez a változás a tranzisztor bázis-emitter diódájának az
feszültségét és az IB0 áramát is csökkenti, mivel a bázispotenciál állandó és az emitter-potenciál nő. A bázis-emitter feszültség csökkenése miatt a tranzisztor egyre inkább nyitott állapotba kerül, és így csökken az
emitter- és az
kollektoráram. Emiatt szintén csökken az
kollektor-ellenállás feszültsége is, ezért a kollektor-potenciál is csökken és így az
kimeneti feszültség növekszik. Megállapíthatjuk, hogy az áramkör kimeneti feszültsége azonos fázisban változik, mint a bemeneti feszültsége, vagyis a kapcsolás nem fordít fázist.
Váltakozó feszültségű jellemzők
Vizsgáljuk meg a közös bázisú erősítőfokozat kapcsolási rajzát, váltakozó áramú és hibrid paraméteres helyettesítő kapcsolását. Azt fogjuk levezetni ezek alapján, hogyan lehet meghatározni az erősítő bemeneti és kimeneti ellenállását.
A kapcsolás bemeneti ellenállása
A tranzisztor bemeneti ellenállása a hibrid paraméteres kapcsolás alapján a következő:
A földelt bázisú erősítő kapcsolás bemeneti ellenállása a tranzisztor bemeneti ellenállása, és paraméterei alapján:
A báziskapcsolás bemeneti ellenállása tehát csak törtrésze (
-ad része) az emitterkapcsolás bemeneti ellenállásának. Értéke emiatt csak néhányszor
nagyságrendű, és ez a nagyon kis bemeneti ellenállás a jelforrást gyakorlatilag rövidre zárja. A báziskapcsolást ezért általában nem is használják kisfrekvenciás tartományban, hanem elsősorban nagyfrekvenciás áramkörökben.
A kapcsolás kimeneti ellenállása
A helyettesítő képből látható, hogy a földelt bázisú erősítő kapcsolás kimeneti ellenállása a tranzisztor kimeneti paraméterének és kollektor-ellenállásának párhuzamos kapcsolatából számítható ki:
Emiatt a báziskapcsolás kimeneti ellenállása nagyon nagy, és értékét elsősorban a kollektor-ellenállás határozza meg, amelynek jellemző értéke 1 és
közötti.
Szinusos jellel történő vezérlés
Váltakozó feszültségű jellemzők
Vizsgáljuk meg a közös bázisú erősítőfokozat kapcsolási rajzát, váltakozó áramú és hibrid paraméteres helyettesítő kapcsolását. Azt fogjuk levezetni ezek alapján, hogyan lehet meghatározni az erősítő bemeneti és kimeneti ellenállását.
A kapcsolás bemeneti ellenállása
A tranzisztor bemeneti ellenállása a hibrid paraméteres kapcsolás alapján a következő:
A földelt bázisú erősítő kapcsolás bemeneti ellenállása a tranzisztor bemeneti ellenállása, és paraméterei alapján:
A báziskapcsolás bemeneti ellenállása tehát csak törtrésze (
része) az emitterkapcsolás bemeneti ellenállásának. Értéke emiatt csak néhányszor
nagyságrendű, és ez a nagyon kis bemeneti ellenállás a jelforrást gyakorlatilag rövidre zárja. A báziskapcsolást ezért általában nem is használják kisfrekvenciás tartományban, hanem elsősorban nagyfrekvenciás áramkörökben.
Kapcsolás kimeneti ellenállása
A helyettesítő képből látható, hogy a földelt bázisú erősítő kapcsolás kimeneti ellenállása a tranzisztor kimeneti paraméterének és kollektor-ellenállásának párhuzamos kapcsolatából számítható ki:
Emiatt a báziskapcsolás kimeneti ellenállása nagyon nagy, és értékét elsősorban a kollektor-ellenállás határozza meg, amelynek jellemző értéke 1 és
közötti.
Az egyenáramú munkapont-beállítás feszültségosztós megoldású, a munkapont hőmérséklet-változás okozta eltolódásának kompenzálását emitterellenállás biztosítja. A báziskondenzátornak köszönhetően váltakozó áramú szempontból a bázis földpotenciálon van.