Zesilovací stupeň se společnou základnou

Zesilovací stupeň se společnou bází ( zkratka  - ABOUT) je jedním ze tří typických schémat pro konstrukci elektronových zesilovačů využívajících bipolární tranzistor .

Odpovídá zesilovači (kaskádě) se společným hradlem v případě tranzistoru s efektem pole nebo kaskádě se společnou mřížkou při použití elektrovakuové triody .

Charakterizováno žádným proudovým ziskem ( zesílení blízké jednotce, ale o něco menším než jednotce), vysokým napěťovým ziskem a mírným (ve srovnání s obvodem se společným emitorem ) zesílením výkonu.

V tomto obvodu je vstupní střídavý zesílený signál přiváděn do emitoru a výstup je odebírán z kolektoru. Vstupní impedance stupně je velmi malá a výstupní impedance je vysoká. Fáze vstupních a výstupních signálů při zesilování periodického, například harmonického signálu, se shodují při pracovních frekvencích pod mezní frekvencí výkonového zesílení. Při provozu blízko mezní frekvence se fáze kolektorového proudu začíná zpožďovat za fází proudu emitoru, protože menšinovým nosičům trvá přechod základní vrstvou po omezenou dobu.

Užitečnou vlastností obvodu se společnou bází je nejmenší ze tří typických zesilovacích obvodů, parazitní negativní zpětná vazba z kolektoru do báze v důsledku Millerova jevu , který snižuje zisk při vysokých frekvencích, protože báze tranzistoru je „zkratován“ k zemi střídavým proudem . Proto je obvod se společnou bází nejvyšší frekvencí mezi ostatními dvěma a často se používá k sestavení vysokofrekvenčních zesilovačů a oscilátorů, včetně těch v mikrovlnném rozsahu .

Je důležité, že termín "společná základna" se týká připojení základny k "země" speciálně pro střídavý signál. Ve skutečných obvodech je totiž báze málokdy spojena přímo se „zemí“ elektricky a „zkratování“ k „země“ se provádí přes blokovací kondenzátor o dostatečné kapacitě , aby byla zajištěna její zanedbatelná reaktance v rozsahu zesílených frekvence.

Elektrické parametry

• Aktuální zisk:

• Vstupní diferenciální impedance (malá signálová impedance):

Vstupní diferenciální odpor pro obvod se společnou bází je vysoce závislý na proudu emitoru a je relativně malý. U tranzistorů s nízkým výkonem při nízkých proudech základna nepřesahuje stovky - jednotky kOhm , u výkonných - jednotky - desítky ohmů, protože vstupní obvod kaskády je otevřený emitorový pn přechod tranzistoru, proud-napětí jejíž charakteristika se blíží vlastnostem polovodičové diody s propustným předpětím .

• Výstupní diferenciální odpor kolektoru je výrazně vyšší než u stupně se společným emitorem, protože změny kolektorového napětí při pevném napětí na emitoru vůči bázi mění kolektorový proud jen málo. Ve skutečnosti je výstupní diferenciální impedance stupně v ekvivalentním obvodu paralelním zapojením kolektorového odporu a diferenciálního výstupního kolektorového odporu tranzistoru. Protože rozdílový výstupní odpor kolektoru tranzistoru je obvykle mnohonásobně větší než odpor kolektorového rezistoru, obvykle se ukazuje, že výstupní rozdílový odpor stupně je téměř roven odporu kolektorového rezistoru.

Když je kaskáda oscilačních obvodů zahrnuta do kolektoru , při stavbě frekvenčně selektivního zesilovače odpor výstupního kolektoru mírně zatěžuje obvod a tím méně snižuje jeho kvalitativní faktor .

Výhody a nevýhody běžného základního zesilovače

Výhodou obvodu jsou stabilní teplotní a frekvenční vlastnosti, to znamená, že parametry obvodu (napěťové a proudové zesílení a vstupní odpor) se mírně mění se změnami okolní teploty, vysoký výstupní diferenciální odpor.

Nevýhody obvodu jsou nízký vstupní diferenciální odpor a chybějící proudové zesílení, protože

Viz také

• Zesilovací stupeň se společným emitorem
• Zesilovací stupeň se společným kolektorem
• Stupně zisku
• Schéma zapojení se společnou základnou