Эмиттерный повторитель

January 24, 2012 by admin Комментировать »

Расчет схемы эмиттерного повторителя

Если для оптимальной передачи напряжения в последующую цепь выходное сопротивление должно быть уменьшено, то от применения трансформатора будет мало пользы, так как одновременно с уменьшением сопротивления будет происходить понижение напряжения. Значительно более удовлетворительное решение этой проблемы дает использование транзистора в схеме эмиттерного повторителя (в схеме с общим коллектором). В этой схеме, типичный пример которой представлен на рис. 5.13, коэффициент усиления напряжения лишь чуть меньше единицы. Однако, благодаря усилению тока в транзисторе, эмиттерный повторитель понижает выходное сопротивление любого источника сигнала, подключенного к его входу.

Как следует из названия «с общим коллектором», коллектор транзистора напрямую соединяется с шиной питания, которая, с точки зрения сигнала, является тем же самым, что и общая шина (земля), поскольку источник питания всегда бывает спроектирован так, чтобы сопротивление со стороны его выхода было очень мало для сигнала. Подключаемый на выходе резистор нагрузки RL находится в цепи эмиттера, тогда как входной сигнал подается, как обычно, между базой и землей.

Прежде чем рассматривать поведение эмиттерного повторителя по отношению к переменным сигналам, стоит обсудить состояние покоя по постоянному току (в отсутствие сигнала). Как и в усилителе с транзистором, включенном по схеме с общим эмиттером (см. гл. 1), мы должны обеспе

Рис. 5.13. .

чить возможность для выходного сигнала колебаться как в положительную сторону (по направлению к шине питания), так и в отрицательную сторону (по направлению к земле). Для того чтобы выходной сигнал имел возможно больший размах, следует выбрать напряжение покоя на эмиттере посредине между землей и питанием, то есть около 4,5 В в данном примере.

Если выбрать RL равным 4,7 кОм, то начальное значение эмиттерного тока покоя будет равно 1 мА. Эта величина (1 мА) выбрана здесь совершенно произвольно такой же, какой она была в усилителе с транзистором, включенным по схеме с общим эмиттером. Выбор тока покоя зависит от переменного тока, необходимого для создания выходного напряжения сигнала: чем больше требуемый размах тока, тем большим должен быть ток покоя, чтобы схема оставалась в линейном режиме. Этот вопрос еще будет уточнен в разд. 5.17.

С помощью базового резистора смещения RB в переход база-эмиттер подается базовый ток, достаточный для поддержания требуемого тока эмиттера. В данном примере мы предположили, что коэффициент усиления тока hFE транзистора типа ВС 107 равен 200. Таким образом, для поддержания эмиттерного тока, равного 1 мА, требуется базовый ток величиной 1/200 мА = 5 мкА. Этот ток будет течь по резистору RB, чье сопротивление рассчитывается по закону Ома в предположении, что напряжение на базе равно напряжению на эмиттере (4,5 В). Тогда на резисторе RB падает примерно (9 – 4,5) В и текущий по нему ток равен 5 х Ю-6 А, откуда

Таким образом, эмиттерный повторитель уменьшает выходное сопротивление генератора в число раз, равное коэффициенту усиления тока транзистора. Если выходное сопротивление генератора очень велико (сравнимо с RjhfJ, то сопротивление RL должно быть учтено как включенное параллельно найденному выходному сопротивлению эмиттерного повторителя. Если сопротивление источника сигнала на входе эмиттерного повторителя пренебрежимо мало (Rs = 0), то выходное сопротивление равно эквивалентному сопротивлению ге перехода база—эмиттер.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты