 |
Эмиттерный и истоковый повторители
|
|
|
|
Эмиттерный и истоковый повторители представляют собой усилители тока и мощности, выполненные на транзисторах по схеме с ОК (ОС), охваченные 100%-ной последовательной ООС. Основные свойства этих каскадов близки, а существующие отличия обусловлены несовпадением характеристик используемых транзисторов.
Типовые схемы эмиттерного и истокового повторителей приведены на рис.11.14 а, б.
Рис.11.14. Схемы эмиттерного (а) и стокового (б) повторителей
Ниже рассмотрим схему эмиттерного повторителя (ЭП), отмечая для истокового повторителя только его характерные особенности.
Сопротивление нагрузки включается в эмиттерную цепь транзистора. ЭП обладает повышенным входными и пониженным выходным сопротивлениями. Его входное и выходные напряжения совпадают по фазе и незначительно отличаются по величине. Отмеченные свойства ЭП позволяют использовать его для согласования (разделения) высокоомного источника сигнала и низкоомной нагрузки.
ЭП можно рассматривать как усилительный каскад с ОЭ, у которого R К = 0, а резистор в цепи эмиттера не зашунтирован конденсатором. В этом случае все выходное напряжение, выделяемое на сопротивлении в цепи эмиттера, последовательно вводится во входную цепь усилителя, где вычитается из напряжения входного сигнала U ВХ, снижая его. В схеме действует 100%-ая последовательная ООС по напряжению, увеличивающая входное и уменьшающая выходное сопротивление ЭП.
В отличие от усилителя с общим эмиттером, ЭП не инвертирует входной сигнал. Действительно, если к входу эмиттерного повторителя приложить увеличивающееся по уровню напряжение, то это приведет к увеличению эмиттерного тока транзистора и соответствующему увеличению его выходного напряжения. Поэтому входной и выходной сигналы в схеме будут изменяться в одинаковой фазе.
|
|
|
Рассмотрим основные характеристики каскада. Для определения коэффициента усиления по напряжению воспользуемся основным выражением для коэффициента передачи усилителя с цепью ООС. Тогда, имея коэффициент обратной связи βU = 1, получим
КU ЭП = КU / (1 + КU βU) = КU / (1 + KU) < 1. (11.13)
Для реальных схем входное сопротивление каскада
R ВХ = β R Э, (11.14)
где β – коэффициент усиления транзистора по току.
Не обладая усилением по напряжению, ЭП обладает значительным усилением по току:
КI ЭП = β + 1. (11.15)
Следствием этого является значительное усиление по мощности (КР ≈ КI).
Частотные свойства ЭП (как и каскада с общим эмиттером) полностью определяются частотными свойствами применяемого транзистора. Однако на практике данный каскад является более высокочастотным, что является следствием 100%-ой ООС.
Основные свойства истокового повторителя аналогичны свойствам ЭП:
КU ИП< 1;
R ВХ ≈ R З – велико; (11.16)
R ВЫХ ≈1 / S – мало.
Частотные свойства истокового повторителя существенно лучше частотных свойств каскада с общим истоком. Причина этого та же, что и в схеме ЭП – 100%-ная ООС.
Следует отметить, что цепь затвора в схеме на рис. 11.14, б шунтирована резистором, поэтому не удается реализовать свойственное полевому транзистору большое входное сопротивление. Для реализации этой возможности необходимо применять МОП транзисторы со встроенным каналом, имеющие возможность работать без смещения.
|
|
|
