Усилительный каскад с общим коллектором.

Схема усилительного каскада с общим коллектором приведена на рис. 10.39.

В этом каскаде выходное напряжение ивых снимается с резистора R3, включенного в эмиттерную цепь транзистора VT. Коллектор транзистора VT по переменному току соединен непосредственно с общей точкой каскада, так как падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника напряжения питания от переменной составляющей тока незначительно. Таким образом, можно считать, что входное напряжение ивх подается между базой и коллектором через конденсатор связи С1, а выходное напряжение нвых, равное падению напряжения на резисторе Яэ от переменной составляющей эмиттерного тока, снимается между эмиттером и коллектором через конденсатор связи С2. В этом случае коллектор транзистора VT является общим для входной и выходной цепей.

Схема усилительного каскада с общим коллектором

Рис. 10.39. Схема усилительного каскада с общим коллектором

В режиме покоя, т.е. при ивх = 0, между базой и эмиттером создается начальное напряжение смещения иъэ, определяемое формулой (10.15).

Его величина выбирается таким, чтобы рабочая точка в режиме покоя находилась примерно посередине рабочего участка линии нагрузки.

При подаче переменного входного напряжения пвх появляется переменная составляющая эмиттерного тока i3, которая создает на резисторе R3 падение напряжения, равное выходному пвых =

Для определения основных параметров усилительного каскада с общим коллектором рассмотрим его схему замещения, приведенную на рис. 10.40. Для ненагруженного усилительного каскада с общим коллектором можно составить следующие уравнения:

• по первому закону Кирхгофа для узла Э:

• по второму закону Кирхгофа для контура, включающего входную и выходную цепи:

Выражая ток iBX из уравнения (10.18), имеем

Подставляя выражение (10.19) в (10.17), получим связь между выходным и входным напряжениями усилительного каскада с общим коллектором:

Из полученного выражения видно, что выходное напряжение всегда меньше входного, т.е. коэффициент усиления по напряжению Киусилительного каскада с общим коллектором меньше единицы:

Учитывая то, что Ь22^э < < так как ^22 < < 1, приближенно получим выражение

Схема замещения усилительного каскада с общим

Рис. 10.40. Схема замещения усилительного каскада с общим

коллектором

Поскольку значения hu и R3 имеют одинаковый порядок, a fr21 > >1, коэффициент Ки мало отличается от единицы. Действительно, в усилительных каскадах с общим коллектором Ки = 0,9—0,99. Из схемы каскада (рис. 10.32) видно, что выходное напряжение практически совпадает по фазе с входным. Поскольку выходное напряжение усилительных каскадов с общим коллектором мало отличается от входного и по величине и по фазе, их часто называют эмиттерными повторителями.

Выражение для входного сопротивление RBX эмиттерного повторителя можно получить, используя формулу (10.18):

Поскольку значение Ки близко к единице, то входное сопротивление RBX эмиттерного повторителя много больше входного сопротивления hu транзистора и достигает нескольких сотен кОм.

При таких значениях входного сопротивления RBX приходится учитывать сопротивления базового делителя RB и RB, которые на схеме замещения (рис. 10.40) представлены эквивалентным сопротивлением RB, равным

Таким образом, результирующее входное сопротивление RBX рез эмиттерного повторителя равно:

Выходное сопротивление RBbIX эмиттерного повторителя определяется по формуле

и имеет значение порядка нескольких единиц или десятков Ом.

Таким образом, эмиттерный повторитель обладает большим входным и малым выходным сопротивлениями. Следовательно, его коэффициент усиления по току может быть очень высоким. Эмиттерный повторитель обычно применяют для согласования высокоомного источника усиливаемого напряжения с низкоомным нагрузочным устройством. В усилительных каскадах с общим коллектором температурная стабилизация обеспечивается резистором Кэ, включенным в эмиттерную цепь.

В заключение следует отметить, что усилительные каскады с общей базой в промышленной электронике применяются редко, поэтому рассматриваться не будут.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >