Підсилення електричних сигналів з допомогою транзистора ґрунтується на тому, що струм колектора залежить від величини напруги, прикладеної до ділянки емітер – база . На рис.6.а. приведено спрощену схему транзисторного підсилювача та графіки, що пояснюють її роботу. Коли немає змінної напруги (до моменту рис.6,а) у колі емітера проходить струм а у колі колектора – струм (рис.6,г, д), який майже рівний за величиною струму . Проходячи через навантажувальний опір у колі колектора, струм створює на ньому спад напруги (рис.6,е). При поданні на вхід транзистора послідовно з напругою змінної синусоїдної напруги ( у момент t, рис.5,б) емітер ний струм стає пульсуючим. При цьому змінюватиметься кількість дірок, що находять з емітера в базу, а отже і струм у колі колектора (рис.5, д). Цей струм на опорі навантаження створює пульсуючу напругу, яка повторює за формою вхідний сигнал.
Змінна складова пульсуючої напруги відокремлюється з допомогою конденсатора С від постійної складової і подається на вихід підсилювача у вигляді змінної напруги .
Доведемо, що транзистор підсилює потужність вхідного сигналу. За законом Ома напруга і можна подати так:
(18)
, (19)
де - опір вхідного кола транзистора.
Число, що показує, у скільки разів змінна напруга на виході підсилювача перевищує напругу сигналу на вході, називають коефіцієнтом підсилення за напругою і позначають .
(20)
Для розглянутої схеми ввімкнення транзистора
;
.
Опір вхідного кола транзистора можна приблизно вважати рівним опору ділянки емітер-база (емітерного переходу) . Значення у малопотужних резисторів досягає десятків Ом.
У цьому разі
Оскільки (21)
Коефіцієнт підсилення за потужністю ( ) можна підрахувати за формулою:
(22)
Підсилення напруг і потужності за допомогою транзистора відбувається за рахунок енергії джерела живлення. Сам транзистор виконує функцію регулятора, який під впливом вхідного сигналу, введеного в коло з малим опором, змінює струм у вхідному колі, що має значно більший опір.
Опір відкритого емітерного переходу транзистора малий. Тому навіть невеликі зміни вхідної напруги ведуть до значних змін емітерного струму. Опір кола колектора для струму , що проходить через колекторний р-n перехід, ввімкнений у зворотньому напрямку, значно більший і становить десятки кілоомів. Ввімкнення високоомного навантажувального опору не змінює порядку величини згального опору кола колектора. В цьому випадку незначним змінам відповідатимуть набагато більші зміни на опорі .
З роботи транзистора видно, що струм у вихідному колі дещо менший від струму , що проходить у вхідному колі. Тому транзистор, увімкнений за розглянутою схемою підсилення за струмом не дає. Приведена схема на рис.6,з є простим підсилювачем при ввімкненні транзистора з спільною базою.
Основними показниками транзисторного підсилювача при будь-якій схемі ввімкнення транзистора являється: