Рисунок 2.2 Схема включення транзистора в коло з спільним колектором з колекторною стабілізацією режиму роботи.

В емітерному повторювачі також використовується стабілізація напруги колектора за допомогою діода. Схема включення транзистора по схемі з спільним колектором і колекторною стабілізацією режиму роботи також є однією із найпростіших схем включення транзистора. В ній, як і в попередній, також вводиться паралельний НЗЗ по постійному струму через резистор Rб і послідовний НЗЗ по постійному струму через резистор Rе, а також 100% послідовний НЗЗ по змінному струму, оскільки навантаження каскаду ( паралельне з’єднання резистора Rе і вхідного опору наступного каскаду ) включене у вхідне коло даного каскаду послідовно з джерелом сигналу.

Дана схема включення транзистора дозволяє досягти найбільшого вхідного опору ( до сотень кОм, для транзисторів малої потужності ). Цей опір помітно зростає при збільшенні опору навантаження. Вихідний опір при включенні транзистора в коло по схемі з спільним колектором набагато менший, ніж при інших включеннях, і знаходиться в межах від десятих долей Ома ( для транзисторів великої потужності ) до тисячі Ом ( для транзисторів малої потужності ). Він різко зростає при збільшенні внутрішнього опору джерела сигналу.

Коефіцієнт підсилення по напрузі при включенні транзистора в коло по схемі з спільним колектором менший одиниці, а коефіцієнт підсилення по струму в декілька разів більше одиниці, ніж при включенні транзистора в коло по схемі з спільним емітером, і дуже міняється при зміні режиму роботи, температури і заміні зразків транзисторів.

Емітерний повторювач 2 майже не відрізняється від емітерного повторювача 1, крім того, що в емітерному повторювачі 1 є стабілізація напруги колектора, а в другому немає і емітерний повторювач 2 працює в режимі роботи типу Б.

Підсилювач - обмежувач побудований на транзисторі, включеному в коло по схемі з спільним емітером. Його режим роботи вибраний так що він обмежує сигнал по амплітуді. При появі на вході сигналу з амплітудою меншою від номінальної, він його підсилює, при появі сигналу з амплітудою більшою від номінальної, він його обмежує до значення номінальної амплітуди.

Включення транзистора в коло по схемі з спільним емітером отримало найбільше поширення, так як дозволяє отримати найбільший коефіцієнт підсилення по напрузі, струму і потужності одночасно.

Піковий детектор побудований по схемі однопівперіодного випрямляча з діодом на вході, який є навантаженням для підсилювача - обмежувача і обмежувачем пікових значень амплітуди сигналу. Коли на вході з'являється сигнал з амплітудою, більшою від номінальної, то діод відкривається, зменшується його внутрішній опір і збільшується навантаження на підсилювач - обмежувач, що призводить до зменшення амплітуди сигналу.

Електронні ключі побудовані по схемі включення транзистора в коло з спільним емітером. Працюють вони як підсилювачі постійного струму в режимі роботи типу Б, тобто коли на вході відсутній сигнал - вони закриті, а як тільки на вході з'являється сигнал, вони відкриваються.

На основі вище приведених схем розроблено схему електричну принципову, креслення якої приведено в додатку 5924. ДП 40 41. 019 Е3.

2.2 Розрахунок елементів схеми

2.2.1 Розрахунок елементів схеми проводимо по спеціальній методиці.

Розрахунок електронного ключа 1

Рисунок 2.3 Електронний ключ 1

Для розрахунку електронного ключа 1 ( рисунок 2.3 ) задаємося параметрами:

Напруга живлення колектора – ЕК = 12 В;

Напруга колектор-емітер в закритому стані – UКЕ ЗАКР. = 12 В;

Напруга колектор-емітер в насиченому стані – UКЕ НАС. = 1 В;

Струм колектора в закритому стані – IК ЗАКР. = 2 мА;

Струм колектора в насиченому стані IК НАС. = 7 мА;

Напруга на вході – UВХ. = 0,95 В.

1. Для електронного ключа вибираємо транзистор КТ 315 Б. Перевіряємо правильність попередньо вибраного транзистора: для нормального режиму роботи транзистора необхідно, щоб напруга живлення каскаду не перевищувала максимальної напруги між емітером і колектором по паспортних даних,

UКЕ МАХ > EК

20 В > 12 В (2.1)

2. Величина опору резистора в колі колектора визначається за формулою:

RК = EК / IК НАС.

RК = 12 / 0,007 = 1714 В (2.2)

3. Потужність, яка розсіюється резистором RK, визначається за формулою:

Prk = IК НАС. · RК (2.3)

Prk = 0,007 · 1714 = 0.083 ( Вт ) = 83 ( мВт )

4. В сімействі вихідних статичних характеристик транзистора КТ315Б, включеного в коло по схемі з спільним емітером, відкладаємо положення робочої точки А з координатами UКЕ НАС. i ІНАС. (рисунок 2.4). Найденому положенню робочої точки А відповідає струм бази ІБ НАС. . Струм бази дозволяє визначити положення робочої точки А на вхідній статичній характеристиці, знятій при UKЕ = 12 В (рисунок 2.5).

Рисунок 2.4 Сімейство вихідних статичних характеристик транзистора КТ315Б, включеного в коло по схемі з спільним емітером

Рисунок 2.5 Вхідна статична характеристика транзистора КТ315Б, включеного в коло по схемі з спільним емітером

5. Оскільки резистори R12 і R13 утворюють подільник напруги, то опір резистора R12 визначається за формулою:

R12 = ( UВХ – UЕБ НАС. ) / ( IБ НАС. + IД ) ( 2.4 )

де IД = ( 0,1….1 ) · IБ НАС. ( 2.5 )

IД = 0,1 · 0,3 = 0,03 ( мА )

R12 = ( 0,95 – 0,6 ) / ( 0,0003 – 0,00003 ) = 1060 Ом

Вибираємо стандартне значення - 1 кОм.

6. Потужність, яка розсіюється резистором R12, вираховується за формулою:

Pr12 = ( IБ НАС. + IД ) · R12 (