Глава 7. Усилители с обратной связью 16. Емкость разделительного конденсатора в цепи нагрузки 2

C p = 1 2 ðf H R H M H − 1 = 1 / 6 ,28 ⋅ 50 ⋅ 10 1 ,12 2 − 1 = 800 мкФ .

17. Мощность, в нагрузке

P

ВЫХ = 0 ,5U Km I Km = 0 ,5 ⋅ 11 ,1 ⋅ 1 ,095 = 6 ,07 Вт ,

где U Km = E1 − U КЭОСТ = 12 − 0 ,9 = 11 ,1 В , PВЫХ ≥ PВЫХЗАД .

18. Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора каж-

дого плеча:

2

U КЭО11 ,1 2

PK = 0 ,101= 0 ,101= 1 ,24 Вт < PK max .

RH10

Выводы:

1. Основное достоинство бестрансформаторных схем – воз-

можность согласования выходного сопротивления с низкоомной

нагрузкой в отсутствие согласующего трансформатора.

2. Основная схема бестрансформаторного оконечного кас-

када – двухтактная схема на комплементарных транзисторах.

3. При большой выходной мощности схема собирается на

составных транзисторах в плечах.

4. За счет глубокой ООС в каскаде обеспечиваются мини-

мальные частотные, фазовые и нелинейные искажения.

– 147 –

Л.В. Кропочева. «Усилительные устройства»

Глава 8. Эмиттерные повторители

§1. Однокаскадный усилитель на биполярном

транзисторе с общим коллектором

Эмиттерный повторитель (ЭП) представляет собой усили-

тель тока и мощности, выполненный на транзисторе по схеме с

ОК (рис. 8.1).

Сопротивление нагрузки включается в эмитерную цепь транзис-

тора. ЭП обладает повышенным входным и пониженным выходным

сопротивлениями. Его входное и выходное напряжения совпадают по

фазе и незначительно отличаются по величине. Отмеченные свойства

ЭП позволяют использовать его для согласования (разделения) высо-

коомного источника напряжения и низкоомной нагрузки.

Для определения основных динамических параметров ЭП и об-

ласти средних частот воспользуемся эквивалентной схемой (рис. 8.1,б)

Рис. 8.1. Схема усилительного каскада

Из рис. 6.1 и рис. 8.1 видно, что ЭП можно рассматривать

как усилительный каскад с ОЭ, у которого R K = 0 , а резистор в

цепи эмиттера не зашунтирован конденсатором C Э . В этом слу-

чае все выходное напряжение, выделяемое на сопротивлении в

цепи эмиттера, последовательно вводится во входную цепь уси-

лителя, где вычитается из напряжения входного сигнала U BX , сни-

жая его. В схеме действует 100 %-я последовательная отрица-

тельная обратная связь по напряжению, увеличивающая входное

и уменьшающая выходное сопротивление ЭП.

Для определения основных динамических характеристик ЭП

можно воспользоваться выражениями (6.1) – (6.15).

– 148 –

Глава 8. Эммитерные повторители

В связи с тем, что r K 〉〉 r Э + R Э (рис. 8.1,б), входное сопро-

тивление ЭП без учета делителя в цепи базы R1 , R 2 в соответ-

ствии с выражением (6.16) можно определить по формуле

Rвх = r Б + (r Э + RЭн )(1 + β), (8.1)

где R Эн – эквивалентное сопротивление нагрузки усилителя

переменному току

RЭн =

щения R1 , R 2 :

Полное входное сопротивление ЭП с учетом делителя сме-

R

Э R Н .

RЭ + R Н

(8.2)

[

+ ( + )(1 + β)]R ,

(8.3)

= r Б r Э R ЭнRвх.п

r Б + (r Э + RЭн )(1 + β) + R

где R определяется по формуле (6.2).

Из выражения (8.3) следует, что делитель смещения, кото-

рый из соображений высокой термостабильности схемы должен

быть низкоомным, снижает входное сопротивление ЭП. Поэтому

для увеличения Rвх.п в ряде случаев необходимо отказываться

от делителей R1 , R 2 , осуществляя смещение фиксированным ба-

зовым током. При этом в формуле (8.3) R заменяется на Rб ,

которое велико из-за малого значения тока I Бр .

Кроме того, R Эн из-за обычно небольшого сопротивления

нагрузки R H также не велико (8.2). Поскольку внешняя нагрузка

чаще всего задана, для увеличения R BX . П следует стремиться к

выполнению неравенства R Э 〉〉 R Эн .

Из эквивалентной схемы замещения ЭП можно определить

выходное сопротивление ЭП при R Н = ∞, без учета R Э

Значение R

ВЫХ зависит от сопротивления источника входно-

го сигнала и тем меньше, чем больше коэффициент передачи тока

базы транзистора β .

С учетом параллельно включенного сопротивления R Э пол-

ное значение входного сопротивления

– 149 –

R

ВН + r Б

Rвых = r Э + 1 + β .

(8.4)

Л.В. Кропочева. «Усилительные устройства»

+ 

r Э + R ВН r Б  RЭ1+ β 

 .

Rвых.п =

R ВН + r Б

r Э + 1 + β + RЭ

Коэффициент усиления напряжения ЭП

KU =

С учетом соотношений (6.10), (6.21), (8.1)

U вых = I Э RЭн .

U вх I Б Rвх

KU =

(

1 + β) RЭн

.

r Б + (1 + β)(RЭн + r Э )

(8.5)

Отсюда следует, что К в схеме ЭП немного меньше едини-

И

цы. Выходное напряжение соответствует разности между входным

напряжением и падением напряжения на переходе эмиттер – база.

Коэффициент усиления тока в схеме ЭП без учета

RH ( RН = ∞ ) K I = I Э .

С учетом соотношений (6.10) и (6.21)

= 1 + β. (8.6)

IБ

KI

Если R Н ≠ ∞, то K Iн = K I

Определим основные динамические параметры ЭП по h -

параметрам транзистора по схеме с ОЭ. Из выражений (6.21),

(8.4) – (8.6), пользуясь формулами (6.20), (6.21), получим

Rвх = h11Э + R ЭН (1 + h21Э ),

h11Э + Rвн

,Rвых =

h11Э + R Эн (1 + h21Э )

(

1 + h21Э ) RЭн

,KU =

h11Э + R Эн (1 + h21Э )

K I = 1 + h21Э

R

Э .

RЭ + R Н

– 150 –