11.2. Эмиттерный повторитель

Схема эмиттерного повторителя напряжения (рис.11.5) отличается от схемы каскада предварительного усиления следующим:

• отсутствует сопротивление в коллекторной цепи,

• выходной сигнал снимается с эмиттера транзистора.

R1

EК

Cр2

Cр1

R2

RЭ

RН

CН

Рис.11.5. Принципиальная схема эмиттерного повторителя напряжения

122

C_р

SU

yi

yэ

S C

yн

вх

0

Рис.11.6. Эквивалентная схема эмиттерного повторителя напряжения

Из анализа эквивалентной схемы (рис.11.6) номинальный коэффициент усиления эмиттерного повторителя будет определяться согласно выражению:

K0			S		(11.7)
	y y	Э	S y
	i			Н

Из записанного выражения видно, что коэффициент передачи эмиттерного повторителя K₀ 1 и превышает коэффициент передачи истокового повторителя напряжения, поскольку крутизна S биполярных транзисторов как минимум на порядок превышает крутизну полевых транзисторов.

Поведение эмиттерного повторителя в различных областях частот аналогично работе истокового повторителя напряжения.

Схема эмиттерного повторителя с повышенным входным сопротивлением

По сравнению с истоковым повторителем входное сопротивление эмиттерного повторителя R_Вх меньше и определяется сопротивлениями делителя R₁ и R₂ (как и в каскаде предварительного усиления). Для увеличения входного сопротивления R_Вх эмиттерного повторителя используют схему с увеличенным входным сопротивлением (рис.11.7).

123

EК

R1

Cр2

^Cр1 _Rдоп Cд

RН CН

R2 _RЭ

Рис.11.7. Принципиальная схема эмиттерного повторителя напряжения с увеличенным

входным сопротивлением

Делитель R₁ , R₂ , подающий смещение во входную цепь транзистора эмиттерного повторителя, снижает входное сопротивление каскада, не позволяя получить его выше нескольких десятков кОм.

При использовании эмиттерного повторителя в качестве входного каскада и необходимости получить входное сопротивление усилителя порядка ста и более кОм можно подать смещение на базу транзистора от делителя R₁ , R₂

через дополнительное сопротивление R_доп . При этом входная цепь транзистора

шунтируется не сопротивлением

R1

R2

, как у

обычного

повторителя, а

R1

R2

сопротивлением Rдоп

UВх

Rдел

.

U Вх U Вых

1 K

При выполнении условия

R

(0,2 0,3)

R1

R2

такая

схема обычно

доп

R1

R2

позволяет сильно повысить входное сопротивление схемы, существенно не ухудшая стабильности положения рабочей точки покоя. В данном случае входное сопротивление R_Вх эмиттерного повторителя определяется выражением:

R			R		1		R	(11.8)
Вх			Э		S		Э

где – коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером.

124

Увеличение сопротивления разделительного конденсатора С_д при понижении частоты сигнала снижает входное сопротивление схемы на низких частотах. Для предотвращения значительного снижения входного

сопротивления на нижней граничной частоте емкость конденсатора С_д должна

быть достаточно большой. Приближенно необходимую величину емкости С_д

можно определить по выражению:

Cд 3 10	R1 R2	(11.9)
	f н R1 R2

Контрольные вопросы

51. В чем заключаются особенности работы повторителя напряжения? а) Способность усиливать сигнал по току.

б) Способность усиливать сигнал по напряжению. в) Изменение полярности сигнала.

г) Малое входное сопротивление и большое выходное сопротивление. д) Очень большое входное сопротивление.

51. Почему частотные искажения в области высоких частот у повторителя напряжения меньше, чем для усилительного каскада?

а) Потому что в повторителе напряжения сигнал снимается с эмиттера (истока) транзистора.

б) Потому что повторитель напряжения охвачен 100%-ой отрицательной обратной связью.

в) Потому что повторитель напряжения имеет большое входное сопротивление.

г) Потому что при распределении частотных искажений следует отдавать на повторители напряжения не более 5% всех частотных искажений усилителя.

д) Потому что в повторителе напряжении не требуется устанавливать разделительный конденсатор.

51. В чем заключается различие между истоковым и эмиттерным повторителем?

а) Коэффициент передачи эмиттерного повторителя превышает коэффициент передачи истокового повторителя напряжения, поскольку крутизна биполярных транзисторов как минимум на порядок превышает крутизну полевых транзисторов.

б) Коэффициент передачи истокового повторителя превышает коэффициент передачи эмиттерного повторителя напряжения, поскольку крутизна полевых транзисторов как минимум на порядок превышает крутизну биполярных транзисторов.

в) Коэффициент передачи эмиттерного повторителя превышает коэффициент передачи истокового повторителя напряжения, поскольку крутизна полевых транзисторов как минимум на порядок превышает крутизну биполярных транзисторов.

г) Коэффициент передачи истокового повторителя превышает коэффициент передачи эмиттерного повторителя напряжения, поскольку входное сопротивление полевых транзисторов превышает входное сопротивление биполярных транзисторов.

д) Коэффициенты передачи эмиттерного и истокового повторителей напряжения одинаковы, при работе на одинаковую нагрузку.

125