Основы радиоэлектроники: Лабораторный практикум. Часть 2, страница 3

                                  

( 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.