S tranzistormi môžeme realizovať tri základné zapojenia zosilňovačov. Na obrázku 1. je tranzistor zapojený so spoločnou bázou, označuje sa skratkou SB, na obrázku 2. je tranzistor zapojený so spoločným emitorom, označuje sa skratkou SE, na obrázku 3. je tranzistor zapojený so spoločným kolektorom, označuje sa skratkou SK.
Obr. 1. Zapojenie SB | Obr. 2. Zapojenie SE | Obr. 3. Zapojenie SK |
Základné parametre zosilňovača s ich hodnotami pre tri základné zapojenia tranzistora sú v nasledujúcej tabuľke.
Parameter | SB | SE | SK |
Rvst [ W ] | 101 ÷ 102 | 103 ÷ 104 | 105 ÷ 106 |
Rvýst [ W ] | 105 ÷ 106 | 104 ÷ 105 | 102 ÷ 103 |
Au [ - ] | 101 ÷ 102 | ( -101 ) ÷ ( -102 ) | < 1 |
Ai [ - ] | < 1 | 101 ÷ 102 | 101 ÷ 102 |
Ap [ - ] | 101 ÷ 102 | 103 ÷ 104 | 101 ÷ 102 |
Rvst | ....... | vstupný odpor zosilňovača |
Rvýst | ....... | výstupný odpor zosilňovača |
Au | ....... | napäťové zosilnenie zosilňovača |
Ai | ....... | prúdové zosilnenie zosilňovača |
Ap | ....... | výkonové zosilnenie zosilňovača |
       Bipolárne tranzistory môžeme považovať za štvorpóly, teda za dvojbrány, pre ktoré vieme napísať linearizované charakteristické rovnice tak, ako sme to urobili v podtéme "Hybridná náhrada dvojbrány" v téme "Zosilňovacie súčiastky ako dvojbrány". Zo štvorpólových rovníc vieme odvodiť hlavné parametre tranzistora ako zosilňovača. My si ukážeme postup odvodenia vzťahov pre určenie základných parametrov tranzistora ako zosilňovača na zapojení so spoločným emitorom - SE. Toto zapojenie prekreslíme pomocou hybridnej náhrady tranzistora a napíšeme linearizované charakteristické rovnice.
       Medzi základné parametre zosilňovača patria vstupný a výstupný odpor, napäťové, prúdové a výkonové zosilnenie. Teraz si tieto parametre zadefinujeme a napíšeme si rovnice pre ich výpočet.
(Zobrazenie spôsobu odvodenia platnosti daných rovníc je možné kliknutím na šípku vpravo vedľa rovnice.)
Vstupný odpor Rvst - je definovaný ako pomer vstupného napätia u1 a vstupného prúdu i1 zosilňovača vzťahom :
|
Pri odvodení výsledného vzťahu vychádzame zo základnej rovnice vyplývajúcej z definície : Ak výsledok dosadíme do rovnice ( 1 ) dostávame výsledný vzťah pre vstupný odpor zosilňovača : |
Dh = h11.h22 - h12.h21 ....... je determinant h parametrov tranzistora
Výstupný odpor Rvýst - určuje sa pri napätí generátora ug = 0 V a je definovaný ako pomer výstupného napätia u2 pri výstupných svorkách naprázdno a výstupného prúdu i2 pri výstupných svorkách nakrátko vzťahom :
|
Pri odvodení výsledného vzťahu vychádzame zo základnej rovnice vyplývajúcej z definície : |
Napäťové zosilnenie Au - je definované ako pomer výstupného napätia u2 ku vstupnému napätiu u1 zosilňovača vzťahom :
|
Pri odvodení výsledného vzťahu vychádzame zo základnej rovnice vyplývajúcej z definície : dosadením výsledku do rovnice ( 1 ) dostávame vzťah pre napäťové zosilnenie zosilňovača : |
Ak budeme predpokladať, že výstupná vodivosť h22 a spätný napäťový zosilňovací činiteľ h12 sú veľmi malé, teda :
       Z rovnice ( 3 ) vidno, že napäťové zosilnenie Au je priamo úmerné celkovému odporu zaťažovacieho rezistora RZ pripojeného ku kolektoru tranzistora.
Prúdové zosilnenie Ai - je definované ako pomer výstupného prúdu i2 ku vstupnému prúdu i1 zosilňovača vzťahom :
|
Pri odvodení výsledného vzťahu vychádzame zo základnej rovnice vyplývajúcej z definície : Po dosadení tohto vzťahu do rovnice ( 2 ) dostávame výsledný vzťah pre výpočet prúdového zosilnenia zosilňovača : |
       Ak výstupná vodivosť h22 ® 0, potom prúdové zosilnenie zosilňovača je dané prúdovým zosilňovacím činiteľom h21 samotného tranzistora.
Výkonové zosilnenie Ap - môžeme vyjadriť ako pomer výkonu Pvýst na zaťažovacom rezistore RZ k výkonu Pvst, ktorý dodá generátor do vstupného obvodu zosilňovača a zapísať ho vzťahom :
|
Pri odvodení výsledného vzťahu vychádzame zo základnej rovnice vyplývajúcej z definície : Teda po dosadení môžeme postupnými úpravami určiť výsledný vzťah pre výpočet výkonového zosilnenia zosilňovača : |
Ak budeme predpokladať, že výstupná vodivosť h22 a spätný napäťový zosilňovací činiteľ h12 sú veľmi malé, teda :
potom dostávame zjednodušený vzťah pre výpočet výkonového zosilnenia zosilňovača :
       V niektorých prípadoch je výhodné vyjadriť vzájomný vzťah medzi výstupným prúdom i2 a vstupným napätím u1 zosilňovača. Tento vzájomný vzťah je vyjadrený prenosovou admitanciou ( strmosťou ) G21, ktorá je definovaná a zapísaná rovnicou :
|
Pri odvodení výsledného vzťahu vychádzame zo základnej rovnice vyplývajúcej z definície : Po dosadení tohto vzťahu do rovnice ( 2 ) vyjadríme si prúd i1 : Po dosadení výsledku do rovnice ( 1 ) a po úpravách, dostávame rovnicu prenosovej admitancie : |
       Ako si môžeme všimnúť, vo väčšine vzťahov sa vyskytuje zaťažovací rezistor RZ. Tento rezistor skutočne viac alebo menej ovplyvňuje výsledné hodnoty parametrov zosilňovača a teda správanie sa tranzistora, ako zosilňovača. Na nasledujúcom obrázku je možné vidieť, že s narastajúcim odporom rezistora RZ narastá napäťové zosilnenie Au zosilňovača, ale klesá jeho prúdové zosilnenie Ai . Z toho vyplýva, a je to aj na obrázku vidieť, že existuje určitá optimálna veľkosť odporu tohto rezistora, kedy je aj výkonové zosilnenie zosilňovača maximálne. Túto hodnotu odporu vieme určiť zo vzťahu : Pri tejto hodnote odporu dosiahneme maximálne výkonové zosilnenie dané vzťahom : | Obr. 5. Graf závislosti napäťového, prúdového a výkonového zosilnenia od vonkajšej záťaže RZ |
Pre dosiahnutie napríklad dobrých šumových vlastností je potrebné, aby výstupný odpor generátora mal určitú optimálnu hodnotu. Túto hodnotu vieme vypočítať zo vzťahu :
       Na záver si ešte uvedieme zapojenia jednostupňových zosilňovačov striedavých signálov s bipolárnymi a unipolárnymi tranzistormi v zapojeniach SE ( obr. 6., 7. ), SB ( SG ) ( obr. 8., 9. ), SK (obr. 10., 11. )
Obr. 6. Bipolárny tranzistor v zapojení SE |
Obr. 7. Unipolárny tranzistor v zapojení SE |
Obr. 8. Bipolárny tranzistor v zapojení SB |
Obr. 9. Unipolárny tranzistor v zapojení SG |
Obr. 10. Bipolárny tranzistor v zapojení SK |
Obr. 11. Unipolárny tranzistor v zapojení SK |
       Ako vidno z obrázkov, obvodové schémy pre bipolárny a unipolárny tranzistor sú si podobné pre ten ktorý typ zapojenia. Rezistory v obvode bázy bipolárneho a v obvode riadiacej elektródy unipolárného tranzistora slúžia na nastavenie kľudového pracovného bodu Po tranzistora. Tieto rezistory vytvárajú napäťový delič a sú použité vo všetkých typoch zapojení tranzistorov. Zásadný rozdiel je však vo veľkosti hodnoty odporu týchto rezistorov. V obvode bázy bipolárneho tranzistora sa používajú rezistory s hodnotou niekoľkých desiatok až stoviek kiloohmov, kým v obvode riadiacej elektródy unipolárneho tranzistora s hodnotou jednotiek až desiatok megaohmov.
       U unipolárnych tranzistorov je ešte dôležité, aký typ unipolárneho tranzistora použijeme, či JFET alebo MOSFET. Pri JFET-e sa zapája iba rezistor R2 , teda z riadiacej elektródy na elektrickú zem a rezistor R1, z napájania na riadiacu elektródu, sa nezapája.
       U bipolárnych tranzistorov v zapojení SE, SK sa nemusí zapájať rezistor R2, iba rezistor R1. Rezistor R2 však zlepšuje stabilitu pracovného bodu Po. Kondenzátory C2 v zapojení SE slúžia na zvýšenie zosilnenia zosilňovača pre striedavý signál ( skratujú rezistor R3 pre striedavý signál ). V zapojení SB ( SG ) zabezpečuje kondenzátor C2 uzemnenie bázy ( riadiacej elektródy ) pre striedavý signál ( skratuje rezistor R2 pre striedavý signál ).
       Vo všeobecnosti platí, že každé z hore uvedených zapojení má svoje špecifické vlastnosti. O niektorých si pohovoríme v niektorej nasledujúcej podtéme o vlastnostiach zosilňovačov.