Сложные эмиттерные повторители.
В рассмотренном каскаде входное сопротивление не превышает сопротивления
. При необходимости получить более высокое входное сопротивление приходится использовать различные схемы сложных эмиттерных повторителей. Простейшая из них на составных транзисторах (рис. 4.28, а) имеет
но У нее входное сопротивление возрастает с увеличением
значительно быстрее, чем у обычных повторителей. При его расчете можно использовать полученные ранее уравнения, подставляя в них эквивалентный коэффициент передачи базового тока:
(4.166)
Максимальное входное сопротивление приблизительно такое же, как у простого эмиттерного повторителя, но его значение, близкое к максимальному, получается при меньшем значении
. Коэффициент передачи намного ближе к единице
Для увеличения входного сопротивления необходимо повышать сопротивление коллекторного перехода
. Это часто можно выполнить за счет различных схемных решений. Иногда применяют составные повторители с дополнительной обратной связью, когда напряжение на коллекторе изменяют так, чтобы к
было приложено нулевое (в идеальном случае) напряжение.
Рис. 4.28. Схема эмиттерного повторителя: а - на сосланном транзисторе, б - с дополнительной обратной связью, в — с «динамической нагрузкой», с - «нейтрализованным сопротивлением» делителя
Это приводит к тому, что ток через него не протекает. В реальном случае, используя это решение, можно только значительно уменьшить ток через сопротивление
Для практической реализации этой идеи в схему составного эмиттерного повторителя включают резистор
и на коллектор
полностью подают переменную составляющую выходного напряжения (рис.
). Батарея
, роль которой в схемах выполняет или конденсатор большой емкости, или стабилитрон, служит для компенсации постоянного напряжения на коллекторе
.
Входное сопротивление в таких каскадах может достигать
при большом значении сопротивления
.
Как в простом, так и в составном эмиттерном повторителях желательно увеличение
. Однако при этом растет напряжение постоянной составляющей
. Из-за необходимости обеспечить определенный режим по постоянному току
определенного значения) сопротивление резистора
не может быть выбрано высоким. Это ограничение можно обойти, если использовать элемент, имеющий малое сопротивление для постоянного тока и большое для переменного, например транзистор.
В схеме рис. 4.28, в, которую иногда называют схемой с динамической нагрузкой, ток транзистора
определяется только током его базы и практически не зависит от напряжения на коллекторе. Следовательно, сопротивление по переменному току у транзистора
велико (близко к
), что и требовалось получить. Отметим, что все меры по увеличению входного сопротивления могут не дать результатов, если не учесть наличие делителя из активных резисторов, которым задается режим работы по постоянному току. Для получения высокого входного сопротивления этот делитель должен быть или устранен вообще, или его влияние должно быть нейтрализовано. Последнее возможно только на переменном токе.
В приведенной на рис. 4.28, г схеме сравнительно низкоомное сопротивление резистора
за счет обратной связи повышается в
раз. Это сопротивление по переменному току может достигать десятков
и не будет существенно шунтировать вход эмиттерного повторителя.
Эмиттерные повторители широко применяются во входных и выходных каскадах. Их также часто используют при необходимости согласовать между собой два каскада, например при построении многокаскадных усилителей по схеме с ОК.
Таким образом, для усилительных каскадов с ОК характерны: 1) высокое входное сопротивление, значение которого достаточно стабильно; 2) большой коэффициент усиления по току; 3) стабильный коэффициент усиления по напряжению близкий к единице;
4) малое выходное сопротивление; 5) отсутствие в рабочем диапазоне частот фазового сдвига между входным и выходным напряжениями.