В эмиттерном повторителе (ЭП) транзистор для переменного тока включен по схеме с общим коллектором (рис. 5).
|
Переменное выходное напряжение для такого каскада имеет ту же фазу, что и входное. Величина выходного напряжения меньше входного, но ненамного – на величину напряжения база-эмиттер (Uбэ). Поэтому для амплитуд входного и выходного напряжений справедливо: Uвых m» Uвх m. Так как напряжение, снимаемое с эмиттера, и по фазе, и по амплитуде повторяет напряжение, поданное на вход, каскад называется эмиттерным повторителем.
Коэффициент усиления напряжения для ЭП составляет обычно К» 0,7¸0,99. Каскад дает только усиление по току и по мощности, которое приблизительно равно коэффициенту усиления транзистора по току – h21э. Таким образом, усиление по мощности у ЭП меньше, чем у каскада с общим эмиттером (ОЭ), который дает еще и усиление по напряжению.
В ЭП существует 100% последовательная отрицательная обратная связь по напряжению. Действительно, если охватить резисторный каскад с ОЭ последовательной отрицательной обратной связью по напряжению с помощью «пустого» перекрещенного четырехполюсника (рис. 6), то получиться схема ЭП.
|
|
|
Вследствие наличия глубокой последовательной отрицательной обратной связи по напряжению ЭП имеет высокое входное (до сотен кОм) и низкое выходное (до десятых долей Ом) сопротивления. Кроме того, ЭП имеет более широкую полосу пропускания и гораздо меньший коэффициент гармоник, чем каскад с ОЭ.
ЭП часто используется в качестве каскада предварительного усиления для связи между высокоомным источником сигнала и низкоомной нагрузкой. В оконечных каскадах ЭП (как правило, выполненный по двухтактной схеме) применяются при необходимости получения малого выходного сопротивления и малого коэффициента гармоник.
Получить расчетные соотношения для основных технических показателей ЭП на основе эквивалентной схемы с малосигнальными параметрами в области средних частот. Анализ ЭП как каскада предварительного усиления с использованием упрощенной эквивалентной схемы позволяет получить для средних частот рабочего диапазона расчетные соотношения для параметров каскада.
Для коэффициента передачи (усиления) тока:
КI» h21э +1, (20)
|
|
для коэффициента передачи напряжения:
. (21)
Здесь h21э и h11э – h параметры транзистора для включения по схеме с ОЭ, Rн – сопротивление нагрузки каскада.
Для входного сопротивления каскада:
Rвх = Rд Rвх.тр/(Rд + Rвх.тр), (22)
где Rд - сопротивление резистивного делителя подачи смещения во входную цепь транзистора:
Rд = R1R2/(R1 + R2), (23)
Rвх.тр - входное сопротивление транзистора в каскаде:
Rвх.тр = h11э + (h21э +1)Rн (24)
Для выходного сопротивления:
Rвых = Rвых.трRэ/(Rвых.тр + Rэ), (25)
где Rвых.тр - выходное сопротивление транзистора в каскаде:
Rвых = (Rc + h11э)/(h21э +1) (26)
(Rс – сопротивление источника сигнала).
Согласно приведенным выражениям, входное сопротивление транзистора в ЭП возрастает с ростом сопротивления нагрузки, а выходное сопротивление падает с уменьшением сопротивления источника сигнала.