Почему в схеме с ОЭ выходной сигнал в противофазе?

Question

[Афанасий Сидоров]

Допустим, увеличили ток базы (положительная полуволна), транзистор открылся, увеличился ток в цепи коллектор-эммитер, соответственно должно увеличится падение напряжения на нагрузке в цепи коллектора. Но в схеме эммитерного повторителя выходной сигнал в фазе со входным.
Не пойму. В техникуме этот момент не объясняли, преподаватель, похоже, сама не знает

Comments

[U235U235]

Если упростить:
когда транзистор закрыт, на базе нет напряжения, на коллекторе присутствует напряжение питания через резистор. А когда транзистор открыт - напряжение на коллекторе будет близко к нулю. Вот и получается противофаза. Просто представь что вместо транзистора - реле.

Answer 1

[pfg21]

инверсия зависит лишь от точки отсчета сигнала :)

для нагрузки включенной "чисто" в цепь коллектора: лампочка, реле, трансфоматор... инверсии не будет.
включили плюс на базе npn-транзистора - получили включение нагрузки.

spoiler

для нагрузки, включенной между коллектором и "землей" (земля соединена с эмитером), а это основное применение в схемотехнике и стандартная схема подключения ОЭ, инверсия будет.
увеличение напряжения на базе npn-транзистора приведет к уменьшению Vout - напряжения коллектор - земля.

spoiler

вот к примеру схема, в которой оба транзюка работает в режиме ОЭ и оба работают без инверсии :)
ибо выходной сигнал, для VT1, снимается между коллектором и напряжением питания, а не между коллектором и землей.

spoiler

Comments

[VT100]

для нагрузки включенной "чисто" в цепь коллектора: лампочка, реле, трансфоматор... инверсии не будет. включили плюс на базе npn-транзистора - получили включение нагрузки.

Ошибка! Здесь неявно использованы разные точки отсчёта напряжения - эмиттер для сигнала на базе и плюс питания (для n-p-n транзистора) для сигнала на коллекторе.

[pfg21]

VT100, ага !! что и сказал в самом первом предложении ответа...

Answer 2

[SunTechnik]

В цепи с общим эммитером выходной сигнал снимается с коллектора. Эммитер сидит на земле, или через небольшое сопротивление. Коллектор привязан к питанию через сопротивление.

Если тока в базе нет - транзистор закрыт, на коллекторе напряжение равно напряжению питания.

Если подаём ток в базу, транзистор открывается, напряжение на коллекторе уменьшается (на величину падения напряжения на резисторе в цепи коллектора).

Вот и получается инвертирование.

Comments

[Афанасий Сидоров]

Подождите, как напряжения на коллекторе равно напряжению питания? Ток же через транзистор не идёт, он закрыт, соответственно и падения напряжения нет. И как напряжение на коллекторе уменьшается, если ток увеличивается... Я без подколов, извините, правда непонятно...

[SunTechnik]

Афанасий Сидоров,
Вот тут схема:
https://all-electronic.ru/teoriya/sxemy-vklyucheni...

Если транзистор закрыт, ток через резистор в цепи коллектора не течёт, напряжение не падает на резисторе, на коллекторе - напряжение питания.

Дали ток в базу, транзистор открылся, напряжение коллектор - эммитер открытого кремниевого транзистора - 0.3В.
На коллекторе напряжение - 0.3В.

Всё напряжения меряем относительно эммитера (общей точки).

В каком-нибудь эмуляторе соберите схему и посмотрите. (правда они больше заточены на цифровые режимы, но понять инвертирование можно будет..)

Можно так еще: выходной сигнал - это напряженние с делителя: резистор в цепи коллектора и сопротивление транзистора.
Когда транзистор закрыт - его сопротивление много больше сопротивления в цепи коллектора. Все напряжение падает на транзисторе.
По мере открывания транзистор, его сопротивление уменьшается, соответственно больше напряжения падает на резисторе, выходное напряжение падает..

[Афанасий Сидоров]

SunTechnik, спасибо, вроде какие-то просветы есть. Кошмар какой-то, я с начала года пытаюсь в этом разобраться. p-n переход с диодами осилил, транзистор ни в какую. Вот вроде кажется разобрался, но появляется ещё больше вопросов. Уже операционные усилители, мультивибраторы пошли, ни черта непонятно в этих схемах, что и куда присоединяется, ещё экзамены на носу.

И учился же хорошо и в школе, и на первом курсе, старался разобраться в материале, а не просто заучить или списать

Answer 3

[Виктор]

Элементарно, Ватсон. Ламповая схемотехника, существовавшая задолго до коллектора-эмиттера-базы, сформировала основные понятия для электронной обработки информации. И там "сигналом" считался не ток, а уровень напряжения. Инверсия такого сигнала усилительным каскадом, имеющим общую точку для входного и выходного сигналов (катод, эмиттер, исток), тогда получается как вещь само собой разумеющаяся.
Биполярники с ихними "токовыми" сигналами пропускаем, а наступившие следом за ними полевики подтвердили "ламповый" подход. И так ведётся до сих пор. И в аналоговой, и в цифровой технике.

Answer 4

[VT100]

Дело в том, что усилитель с общим эмиттером и эмиттерный повторитель (усилитель с общим коллектором) - не одно и то же.

Comments

[Афанасий Сидоров]

Это я знаю

[VT100]

А что непонятно? Инверсия в ОЭ или её отсутствие в повторителе?