( является выходным током схемы, а
- ее входным током). Определив
и
через
«у» параметры транзистора, после некоторых преобразований получим
.
Тогда можно записать, что
Таким образом, выходное сопротивление эмиттерного повторителя мало и может достигать значений десятков Ом,чтохарактерно для усилителей с отрицательной обратной связью по напряжению.
Для контура, проходящего через входную и выходную цепи эмиттерного
повторителя, без учета сопротивления цепи
смещения, по второму закону Кирхгофа можно записать
.
Или, после некоторых преобразований
.
Разделив обе части равенства на входной ток , получим
,
где
- входное сопротивление эмиттерного
повторителя;
- входное сопротивление каскада при
разомкнутой цепи обратной связи;
- входная проводимость транзистора.
Как видим, входное сопротивление эмиттерного повторителя значительно больше, чем в аналогичном каскаде с коллекторной нагрузкой, что характерно для усилителей с последовательной отрицательной обратной связью.
Так как крутизна S современных транзисторов 1, а
в схемах эмиттерных
повторителей имеет порядок сотен Ом, то следовательно,
и
тогда можно записать
. Заменив в последнем выражении
на 1/g, а также
учитывая, что отношение
является статическим
коэффициентом
усиления транзистора по току, получим
. Отсюда следует, что если увеличение
входного сопротивления каскада является первоочередным требованием, то этого
можно достичь применением в эмиттерном повторителе составного транзистора из
двух или трех транзисторов, в котором, как известно,
велико
(рисунке 1,б). Учитывая, что цепи смещения снижают входное сопротивление
каскада, делитель в цепи базы в этих схемах не применяют.
Так как эмиттерный повторитель обладает большим входным и малым выходным сопротивлением, то коэффициент усиления по току здесь может быть очень высоким.
1.2 Истоковый повторитель
Истоковый повторитель строится на полевом транзисторе при включении его по схеме с общим стоком (рисунок 1, в). В диапазоне средних частот влиянием разделительных конденсаторов можно пренебречь и тогда сопротивление нагрузки переменному току определитсякак
.
Также как и в эмиттерном повторителе, в истоковом повторителе действует
стопроцентная последовательная обратная связь по напряжению. Поскольку
коэффициент передачи цепи обратной связи равен
единице, для коэффициента усиления
истокового повторителя
можно записать
,
где -
коэффициент усиления каскада по напряжению при разомкнутой обратной связи;
S - крутизна характеристики полевого транзистора. Тогда
.
Следовательно, также как и в эмиттерном повторителе, истоковый повторитель не усиливает напряжение.
Запишем коэффициент усиления истокового повторителя
как отношение выходного и входного напряжений схемы
,
где -ток истока,
являющийся выходнымтоком каскада;
-ток
затвора, являющийся входнымтоком каскада.
Определивтоки и
через параметры транзистора
и
после некоторых
преобразований получим
,
где
.
Таким образом, наличие отрицательной обратной связи по напряжению
приводит к уменьшению выходного сопротивления истокового повторителя. Записав
для контура, проходящего через входную и выходную цепи истокового повторителя,
выражение но второму закону Кирхгофа, подобно схеме эмиттерного повторителя,
после некоторых преобразований получим . Разделив
обе части равенства на входной ток
получим
. Как видим, входное сопротивление
истокового повторителя возрастает благодаря наличию в схеме последовательной
отрицательной обратной связи.
Истоковый повторитель обладает также большим коэффициентом усиления по току. На практике истоковые повторители, также как и эмиттерные повторители, чаще всего применяются в качестве вспомогательных усилительных каскадов для согласования высокоомных электронных цепей с низкоомными.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.