1. Stiprintuvų parametrai ir charakteristikos

1.1. Tranzistorių jungimo schemos

Puslaidininkiniuose stiprintuvuose dažniausiai naudojami tik dviejų rūšių aktyvieji elementai: dvipoliai ir vienpoliai (lauko) tranzistoriai. Yra keletas tranzistoriaus sujungimo būdų su kitais schemos elementais. Prie signalo šaltinio galima prijungti dvipolio tranzistoriaus bazę ar emiterį arba lauko tranzistoriaus užtūrą ar ištaką. Prie išėjimo jungiamas kolektorius ar emiteris (arba santaka ar ištaka). Vienas tranzistoriaus elektrodas turi būti bendras įėjimo ir išėjimo grandinėms. Iš viso gali būti trys tranzistoriaus sujungimo su kitais elementais schemos (1.4 pav.):

  1. Bendrojo emiterio (BE) ar bendrosios ištakos (BI)
  2. Bendrosios bazės (BB) ar bendrosios užtūros (BU)
  3. Bendrojo kolektoriaus ar bendrosios santakos (BS).

Dvipolio PNP jungimo schemos tokios pat, tik sukeičiami vietomis maitinimo šaltinio poliai.


1.4 pav. Dvipolio NPN tranzistoriaus jungimo schemos

Bendrojo emiterio schemoje valdymo srovė yra bazės srovė IB = IE – IK, čia IE ir IK – emiterio ir kolektoriaus srovės. Bazės srovė yra daug mažesnė už kolektoriaus srovę. Schemoje stiprinama ir srovė, ir įtampa. Srovės stiprinimo koeficientas βBE =ΔIK/ΔIB, jis faktiškai būna nuo 20 iki 500. Galios stiprinimas didelis (iki 10 000), todėl ši schema, lyginant su kitomis, yra labiau paplitusi. BE schemoje įėjimo signalo (srovės IB) pokytis valdo srovę IK ir keičia kolektoriaus varžos R įtampos kritimą. Didėjanti IB didina IK, didina įtampos kritimą varžos R ir mažina kolektoriaus įtampą UKE (išėjimo įtampą): BE schema keičia signalo fazę 180º.  

Bendrosios bazės schemose emiterio sandūra įjungta tiesiogine kryptimi, todėl nedidelis emiterio įtampos pokytis labai pakeičia emiterio srovę. BB schemoje valdymo srovė yra emiterio srovė IE, o išėjimo srovė yra kolektoriaus srovė IK. Srovė IK visada mažesnė už IE, nes dalis emiterio srities krūvininkų rekombinuoja bazėje ir srovės stiprinimo koeficientas α = ΔIK / ΔIE yra šiek tiek mažesnis už vienetą (apie 0,95÷0,99). Įtampos stiprinimo koeficientas labai didelis, nes IE ir IK pokyčiai beveik vienodi, mažoje įėjimo varžoje yra mažas įtampos kritimas, o didelėje išėjimo varžoje yra didelis įtampos kritimas. Galios stiprinimas taip pat didelis. BB schema naudojama įtampai stiprinti. Bendrojo kolektoriaus schemoje įėjimo srovė yra IB, o išėjimo – IE. Srovė IB labai silpna, todėl schemos įėjimo varža didelė (dešimtys kiloomų). Išėjimo įtampa veikia emiterinę sandūrą ir maži jos pokyčiai labai pakeičia IE. Dėl to BK schemos išėjimo varža maža (dešimtys omų) ir ją lengviau suderinti su maža galinio įrenginio varža (transformatoriais, garsintuvais, elektros varikliais ir kt.). BK schemoje įėjimo įtampa lygi bazės / emiterio sandūros ir išėjimo įtampų sumai, t. y. išėjimo įtampa mažesnė už įėjimo įtampą ir ši schema įtampos nestiprina. Srovės stiprinimo koeficientas βBK = ΔIE / ΔIB = ΔIE / (ΔIE – ΔIK) = 1/(1–α) yra šiek tiek didesnis kaip BE schemos. Galios stiprinimas mažesnis kaip BE ir BB schemų, nes įtampa nestiprinama.