Эмиттерный повторитель
Рис. 6.20.
Схема эмиттерного повторителя.
В качестве примера устройства с сильной отрицательной обратной связью (где UБЭ = UBX – UВЫХ ) рассмотрим эмиттерный повторитель, изображённый на рис. 6.20.
На эквивалентной схеме рис. 6.21 коллектор соединён по переменной составляющей тока с общим проводом цепи. Эта схема поэтому и называется – каскад с общим коллектором.
Обозначим
А
Рис. 6.21 А.
Эквивалентная схема эмиттерного повторителя (см. рис. 6.20). Внутри шестиугольника – эквивалентная схема транзистора.
Здесь β – коэффициент усиления транзистора по току.
Заметьте, эквивалентная схема построена для переменного тока, поэтому на ней все токи переменные.
Б
Рис. 6.21 Б.
Так как по переменному току коллектор соединён с общим проводом, то лучше эквивалентную схему перерисовать так.
Из анализа эквивалентной схемы рис. 6.21 следует, что если RГЕН << RBX , rK >> RH и ёмкость разделительного конденсатора достаточно велика, то есть СР >> 1/(ωН R), то:
IЭ = IБ +IK = IБ +β IБ = IБ (1+β) . (6.26)
UВЫХ = RH IЭ = RH IБ (1+β) . (6.27)
UBX = UВЫХ + UБЭ = IЭ RH +IБ rБ + IЭ rЭ = IБ rБ + IЭ (RH + rЭ ) =
(подставляем IЭ из (6.26)) = IБ (rБ + (1+β)·(RH + rЭ )). (6.28)
Отсюда коэффициент усиления эмиттерного повторителя:
(6.29)
Из литературы мы узнали, что: rК ~ 105 Ом, а rБ ~ rЭ ~ 101 Ом.
Если положить RH = 1 кОм,а β транзистора = 100,то получится: K ≈ 0.99.
Коэффициент усиления эмиттерного повторителя всегда чуть меньше единицы.
Тогда входное сопротивление эмиттерного повторителя:
при rЭ и rБ << RH . RВЫХ ≈ 10 Ом. (6.30)
Эмиттерный повторитель применяется для согласования сопротивлений. Каскад с общим эмиттером обладает входным сопротивлением порядка килоома, и перед ним можно поставить эмиттерный повторитель с довольно высоким входным сопротивлением. Он повторяет входной сигнал и не шунтирует источник сигнала. Выходное сопротивление повторителя много меньше сопротивления нагрузки.
Усилители на полевых транзисторах (в отличие от усилителей на биполярных транзисторах) по своей природе обладают высоким входным сопротивлением и обычно не нуждаются в каскадах с общим стоком.
Эмиттерный повторитель также применяется для увеличения стабилизируемой мощности. Наш стабилизатор (см. рис. 4.30) можно включить в качестве входной цепи эмиттерного повторителя. Вот так:
А Б
Рис. 6.22 А и Б.
Простейший стабилизатор с транзистором. На рис. 6.22 А лучше видно, что стабилитрон просто задаёт входное напряжение эмиттерного повторителя.
Чаще всего эту схему рисуют как на рис. 6.22 Б.
Выходное сопротивление эмиттерного повторителя маленькое, и с его помощью можно получить стабильное напряжение при бόльших токах нагрузки. Базовый ток при изменении тока нагрузки меняется мало, и это увеличивает диапазон стабилизации.
Для увеличения коэффициента стабилизации применяют более сложные схемы.
Дата добавления: 2017-10-04; просмотров: 2488;