Схемы Э.У с обратными связями

Одной из схем с глубокой отрицательной обратной связью являет­ся каскад с эмиттерной нагрузкой, или эмиттерный повторитель, схема которого показана на рис. 13.1. Этот каскад обладает рядом ин­тересных особенностей.

Рис. 13.1. Схема эмиттерного повторителя

Рассматривая работу схемы в области средних частот, будем счи­тать сопротивления разделительных конденсаторов незначительными. Поэтому сопротивление нагрузки переменному току

(19.1)

где R_э — сопротивление эмиттерной нагрузки постоянному току, обусловливающее динамический режим работы усилительного кас­када; R_н— сопротивление внешней нагрузки.

Как видно из схемы, напряжение U_вых совпадает по фазе (по по­лярности) с напряжением U _вх, поступающим на вход каскада, в то время как в усилительном каскаде с нагрузкой в цепи коллектора эти напряжения противофазны.

Сопротивление нагрузки включено одновременно как в цепь вы­хода, так и в цепь входа, благодаря чему все выходное напряжение подается на вход усилителя в качестве напряжения отрицательной обратной связи, (β=— 1).

(19.2)

т. е. эмиттерный повторитель не дает усиления по напряжению. Не­смотря на это, каскад с эмиттерной нагрузкой обладает рядом преиму­ществ по сравнению с обычными усилительными каскадами. Нали­чие в эмиттерном повторителе глубокой отрицательной обратной свя­зи почти полностью устраняет нелинейные и частотные, ^искажения сигнала. Поэтому форма выходного напряжения остается такой же, как и на входе, а амплитудно-частотная характеристика оказывает­ся равномерной в широком диапазоне частот.

Входное сопротивление эмиттерного повторителя велико. С достаточной для практических расчетов точностью его величина может быть определена по формуле

(19.3)

Где параллельное соединение сопротивлений R _Б' и R _Б'' делителя. Выходное сопротивление эмиттерного повторителя невелико и зависит от сопротивления источника входного сигнала:

(19.4)

Благодаря малому выходному сопротивлению каскада. Он хорошо согласуется с низкоомной нагрузкой. Кроме того, при низком выходном сопротивлении каскада шунтирующее влияние емкости нагрузки C _н, подключено параллельно сопротивлению R _н, оказывается несущественным. Поэтому амплитудно-частотная ха­рактеристика эмиттерного повтори­теля не имеет завала на высших час­тотах, характерного для обычных усилительных каскадов.

Перечисленные особенности эмит­терного повторителя позволяют при­менять его в тех случаях, когда надо отделить предыдущую часть схемы от ее нагрузки, которая изме­няется по величине, имеет малое сопротивление или большую входную емкость.

Схемы усилителей с отрицательной обратной связью весьма раз­нообразны. В качестве примера на рис. 13.2 приведены некоторые типичные схемы транзисторных усилителей с отрицательной обратной связью.

Напряжение обратной связи U _β в схеме на рис. 13.2, а снимается с резистора R _э, включенного в цепь эмиттера и не зашунтированного емкостью С _э (как в обычных каскадах); в схеме рис. 13.2, б напряже­ние U _β, снимается с одного из резисторов (R2), образующих выходном делитель напряжения; в схеме рис. 13.2, в для получения напряжении U _β используется специальная обмотка обратной связи в выходном трансформаторе. В зависимости от порядка включения концов обмотки обратная связь может быть либо отрицательной, либо положительно.

Рис. 13.2. Схемы транзисторных усилителей с отрицательной обратной связью: а – напряжение обратной связи снимается с резистора; в – напряжение обратной связи снимается с обмотки выходного трансформатора.