Эмиттерный повторитель

Схема сдвига уровня

Отказ от разделительных конденсаторов при соединении отдельных каскадов ИС требует применения элементов, обеспечивающих согласование выхода каскада со входом следующего каскада по величине (уровню) постоянного потенциала для сохранения работоспособности ИС.

Включение резисторных делителей для понижения потенциала приводит к снижению коэффициента усиления сигнала, так что этот способ в ИС не находит практического применения.

Простейшая схема сдвига уровня (ССУ) показана на рисунке 2.7а. Она представляет собой эмиттерный повторитель на транзисторе VT₁, принцип работы и параметры которого будут рассмотрены ниже. Эмиттерная цепь состоит из резистора R₁ и источника стабильного тока, обеспечивающего постоянство тока I₀. В качестве источника тока используются схемы, рассмотренные выше. Уровень постоянной составляющей напряжения на выходе сдвинут на величину DU= I₀×R₁+ U_БЭ1 по сравнению с ее значением на входе.

Каскад ослабляет переменный сигнал незначительно, так как динами -ческое (выходное) сопротивление источника тока значительно больше сопротивления R₁. Тем не менее, следует заметить, что сопротивление R₁ из условий согласования приходится выбирать достаточно большим, поэтому выходное сопротивление каскада, равное R₁, оказывается значительным и при работе на низкоомную нагрузку будет проявляться ослабление переменного сигнала. Для борьбы с этим явлением в схему на выходе вводится дополнительный эмиттерный повторитель, исключающий влияние низкоомной нагрузки.

Температурную стабильность можно увеличить также включением в цепь эмиттера одного или нескольких диодов, как показано на рисунке 2.7б. Для более точного согласования включается резистор R₁. Очевидно, что DU = U_БЭ +2U_д + R₁I₀. В качестве диодов используются интегральные транзисторы в диодном включении. Варьированием величин I₀ и R₁ можно получить любое значение сдвига.

а)

б)

в)

Рисунок 2.7

Принципиальная схема эмиттерного повторителя (ЭП) показана на рисунке 2.7в. Коэффициент передачи ЭП равен К_{U ЭП}=U_ВЫХ/U_ВХ. Выходное напряжение U_ВЫХ=I_Э ×R1= I_Б×(h_21Э+1)× R1. А входное напряжение равно

U_ВХ= U_БЭ+ U_ВЫХ= I_Б×h_11Э+ I_Б×(h_21Э+1)× R1. Получаем

.

Входное сопротивление получим, если U_ВХ поделим на I_ВХ = I_Б. Тогда получим R_ВХ= h_11Э+ (h_21Э+1)× R1»(h_21Э+1)× R1. Выходное сопротивление ЭП равно , где R_ИСТ – сопротивление источника сигнала, стоящего перед ЭП. Если перед ЭП стоит ССУ, то R_ИСТ=R1.

Таким образом, коэффициент передачи ЭП немного меньше единицы, но он обладает высоким входным и малым выходным сопротивлениями.

Более сложный ЭП на комплементарных БТ рассмотрен в [3]

Дата добавления: 2014-01-13