Усилительный каскад с общим коллектором

Схема усилителя с общим коллектором или эмиттерного повторителя представлена на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3 - Схема усилительного каскада ОК

Коэффициент усиления по напряжению усилителя с ОК определяется из следующего выражения: K_U=r_Э/ (r_Э+R_Э)

Как видно из выражения, коэффициент усиления каскада с общим коллектором приближенно равен единице, поскольку Rэ обычно мало по сравнению с сопротивлением r_э. Из-за этого свойства каскад ОК называют эмиттерным повторителем. Входное сопротивление усилителя rВХ по переменному току определяется как отношение амплитуд синусоидального входного напряжения U_BX и входного тока I_ВХ:

r_ВХ = u_BX / i_ВХ

Входное сопротивление эмиттерного повторителя по переменному току определяется следующим выражением: r_iэ = β (r_Э + R_Э). В данном случае для определения входного сопротивления каскада нужно принять во внимание сопротивление резисторов R₁ и R₂. С учетом сказанного получим:

1/R_ВХ= 1/R₁+1/R₂+1/r_iэ

При расчете схем необходимо учитывать сопротивление нагрузки, включаемой параллельно сопротивлению эмиттера R_э. Из выражений для входного сопротивления видно, что эмиттерный повторитель обладает высоким входным сопротивлением по сравнению с каскадом с ОЭ. В общем случае выходное сопротивление эмиттерного повторителя в β_AC+1 раз меньше сопротивления R_ист источника сигнала на входе эмиттерного повторителя:

r_ВЫХ = R_ист/( β_AC +1)+ r_Э

Если сопротивление R_ист источника сигнала на входе эмиттерного повторителя пренебрежимо мало, то выходное сопротивление эмиттерного повторителя будет равно дифференциальному сопротивлению перехода база-эмиттер: r_ВЫХ = r_э

В случае, когда сопротивление R_ист на входе очень велико (сравнимо с β_AC R_э), сопротивление R_э должно быть учтено как включенное параллельно найденному выходному сопротивлению эмиттерного повторителя.

Экспериментально выходное сопротивление каскада можно определить по результатам двух измерений: измерения напряжения холостого хода U_xx (на выход каскада подключается сопротивление порядка 200 кОм и измеряется падение напряжения на нем) и измерения выходного напряжения U_вых при наличии нагрузки сопротивлением R_н. После измерений выходное сопротивление можно подсчитать по формуле:

r_ВЫХ = R_H /(U_xx - U_вых)/ U_вых

Благодаря высокому входному и низкому выходному сопротивлениям каскад с общим коллектором очень часто используют в качестве согласующего между источником и нагрузкой.

Дата добавления: 2015-05-07