VII.4. Повторители напряжения

Известно, что биполярный транзистор, включённый в схему с общим коллектором, а также полевой транзистор в схеме с общим стоком имеют повышенное входное сопротивление, малую динамическую ёмкость и малое выходное сопротивление.

Каскад с УЭ, включённым этими способами, не изменяет полярности подаваемого на него сигнала, коэффициент усиления напряжения такого каскада обычно близок к единице, выходной сигнал почти не отличается от входного ни по фазе, ни по амплитуде. По этим причинам такие каскады обычно называют повторителями (эмиттерным, истоковым, катодным) – по названию электрода, в цепи которого получают «повторяемое»напряжение сигнала. Схемы коллекторного и истокового повторителей показаны на рис.7.6.

Рис. 7.6. Повторители напряжения:

а) эмиттерный; б) истоковый.

Вследствие малой входной динамической ёмкости и очень низкого выходного сопротивления повторители имеют очень широкую полосу пропускаемых частот. Поэтому, несмотря на отсутствие усиления напряжения сигнала, их используют в качестве входных каскадов в усилителях с малой входной ёмкостью и высоким входным сопротивлением, а также в качестве выходного каскада при работе усилителя на нагрузку с малым сопротивлением (ёмкость значительной величины или коаксиальный кабель, нагруженный на конце сопротивлением, равным волновому, для предотвращения отражения сигнала).

Глубокая ООС, имеющая место в повторителе, снижает его коэффициент усиления напряжения в области средних частот до величины, меньшей единицы.

Снижая усиление напряжения, ООС настолько улучшает частотную и переходную характеристики повторителя, что он обычно не нуждается в ВЧ- коррекции даже при использовании в ШПУ.

При подключении нагрузки к повторителю через разделительный конденсатор С в цепь выходного электрода (эмиттера, истока) включают резистор R (рис.7.6); сопротивление этого резистора желательно брать значительно больше сопротивления нагрузки, чтобы она (нагрузка) не шунтировалась сильно этим резистором. (При такой схеме повторителя падение напряжения питания на резисторе R обычно превосходит необходимое напряжение смещения на затворе полевого транзистора, и смещение приходится снимать с части резистора, разделив его на R¢ и R¢¢).

Контрольные вопросы:

1. Каковы особенности широкополосных усилителей?

2. Почему к широкополосным усилителям предъявляются высокие требования в отношении фазовых искажений?

3. Что характеризует собой площадь усиления ШПУ?

4. Для чего применяется низкочастотная коррекция? Принцип работы цепей НЧ-коррекции.

5. Для чего применяется высокочастотная коррекция? Принцип работы ВЧ-коррекции.

6. Нарисуйте (желательно по памяти) эмиттерный повторитель напряжения и поясните назначение элементов его схемы.

7. Нарисуйте (желательно по памяти) истоковый повторитель и поясните назначение элементов его схемы.

8. В чём достоинства повторителей напряжения?