Ενισχυτής κοινού εκπομπού (CE)

Κέρδος τάσης ενισχυτή κοινού εκπομπού

Στο σχήμα δίνεται μια ενισχυτική διάταξη κοινού εκομπού. Με τον πυκνωτή C1 πετυχαίνεται η σύζευξη του ac σήματος της πηγής με τη βάση και με τον πυκνωτή C2 πετυχαίνεται η σύζευξη του ενισχυμένου ac σήματος εξόδου με την αντίσταση φορτίου RL. Ο πυκνωτής C3 λέγεται πυκνωτής απόζευξης ή παράκαμπψης (bypass capasitor) επειδή προκαλεί μια διαδρομή από τον εκπομπό στη γη με μικρή σύνθετη αντίσταση.

Κέρδος τάσης Α ορίζεται ο λόγος της ac τάσης εξόδου vout προς την ac τάση εισόδου vin Δηλαδή  Α= vout / vin

Στο σχήμα επίσης δίνεται το ac ισοδύναμο κύκλωμα της ενισχυτικής διάταξης CE. Σημειώνουμε ότι οι αντιστάσεις πόλωσης R1 και R2 συνδέονται παράλληλα, επειδή η dc πηγή τάσης έχει νεκρωθεί. Ακόμη, επειδή το άνω άκρο της Rcείναι γειωμένο για το ac σήμα, η Rc συνδέεται παράλληλα προς την RL. Αυτός ο παράλληλος συνδυασμός λέγεται ac αντίσταση φορτίου, συμβολίζεται με rL και δίνεται από τη σχέση:

rL = Rc || RL

Επειδή η ac τάση εξόδου εμφανίζεται στ’ άκρα της rL, αυτή δίνεται από τη σχέση:

vout = icrL όπου ic το ac ρεύμα συλλέκτη.

To ac βήτα του τρανζίστορ συμβολίζεται με β και είναι ο λόγος του ac ρεύματος συλλέκτη ic προς το ac ρεύμα βάσης ib . Δηλαδή β=ic/ib

Έτσι η τάση εξόδου vout γράφεται:   vout = βibrL

Από την μεριά της εισόδου η ac τάση εισόδου εφαρμόζεται στην αντίσταση βre και μας επιτρέπει να γράψουμε

vin = ibβre

Ο λόγος των δυο τελευταίων εξισώσεων δίνει μια άλλη έκφραση για το κέρδος τάσης:

Α = vout / vin = (βibrL) / (ibβre) => A = rL / re

Βλέπουμε ότι το κέρδος τάσης στη διάταξη κοινού εκπομπού CE είναι ευθέως ανάλογο προς την rL κι αντιστρόφως ανάλογο προς την re

 Σύνθετη αντίσταση εισόδου

Η σύνθετη αντίσταση εισόδου ενός ενισχυτή είναι η σύνθετη αντίσταση που “βλέπει” η ac πηγή. Στο κύκλωμα του παραπάνω σχήματος η ac πηγή τροφοδοτεί με ρεύμα τις αντιστάσεις πόλωσης, που συνδέονται παράλληλα με τη σύνθετη αντίσταση εισόδου της βάσης. Αυτό σημαίνει ότι η σύνθετη αντίσταση εισόδου του ενισχυτή περιλαμβάνει τις αντιστάσεις πόλωσης και την σύνθετη αντίσταση εισόδου της βάσης:

zin = R1 || R2 || βre

Αντιστροφή φάσης

Κατά τη διάρκεια της θετικής ημιπεριόδου της ac τάσης εισόδου, το ολικό ρεύμα βάσης αυξάνει κι αναγκάζει το ολικό ρεύμα συλλέκτη ν’ αυξηθεί. Η αύξηση του ρεύματος συλλέκτη έχει αποτέλεσμα την αύξηση της πτώσης τάσης στην αντίσταση συλλέκτη και την ελάττωση της τάσης συλλέκτη. Κατά τη διάρκεια της αρνητικής ημιπεριόδου της ac τάσης εισόδου, η τάση συλλέκτη αυξάνει. Γι’ αυτό το λόγο, η ac τάση εξόδου κάθε ενισχυτικής βαθμίδας CE έχει πάντοτε διαφορά φάσης 180ο με την ac τάση εισόδου. Αυτή η αλλαγή στη φάση λέγεται αναστροφή φάσης.

Leave a Reply