Каскад с общим эмиттером

ЭМИТТЕРНЫЙ ПОВТОРИТЕЛЬ

СЛЕДСТВИЯ МОДЕЛИ ЭБЕРСА-МОЛЛА

Представление транзистора как прибора, изображенного на рис.15, приводит к двум следствиям: во-первых, ясно, что учет r_Э приведет к увеличению входного сопротивления схемы с ОК, а именно

, (15)

во-вторых, что весьма прискорбно, это снижает коэффициент передачи по напряжению, так как r_Э включено последовательно с нагрузкой и эквивалентную выходную цепь эмиттерного повторителя можно представить так, как показано на рис.16. Поэтому

. (16)

Выходное сопротивление каскада в этом случае в отличие от (5) равно

. (17)

Ясно, что в связи с изложенным формулу (8) следует слегка изменить

(18)

и при R_Э=0 К_U,ОЭ=‑R_К/r_Э.

Значение r_Э вычисляется просто: r_Э=j_Т/I_К или

r_Э(Ом)=25,3/I_К(мА). (19)

Из модели ЭМ следует весьма привлекательный вывод: лучше всего использовать схемы каскадов усиления с ОЭ при R_Э=0, ведь в этом случае коэффициент усиления будет максимальным.

Рассмотрим, так ли это хорошо? Предположим, что на рис.14 R_Э=0. Выберем резисторы R₁ и R₂ так, чтобы в отсутствие сигнала напряжение U_К было бы равно половине напряжения питания. Для этого ток коллектора в отсутствие сигнала I_КП должен быть равен Е_П/2R_К. Амплитуда U_ВЫХ при этом может быть максимальна и равна Е_П/2 (рис.17а). Пусть в нашем случае амплитуда U_ВЫХ не очень велика и составляет лишь половину от максимальной ­ DU_ВЫХ=Е_П/4. Этому значению соответствует (рис.17а).

На этом графике ток I_К в точке 1 больше тока покоя в 1,5 раза, а в точке 2 в 2 раза меньше, чем ток покоя I_КП. Но тогда получается, что r_Э=j_Т/I_К отличается в точках 1 и 2 в три раза, т.е. коэффициент усиления К_U,ОЭ=‑R_К/r_Э будет отличаться во столько же раз. Все это приведет к тому, что при больших амплитудах напряжение на коллекторе будет, мягко говоря, не сильно похоже на синусоиду: верхняя часть его сильно вытянута, а нижняя будет сжата (рис.17б) и чем больше амплитуда, тем больше искажения.

Чтобы это явление устранить, необходимо использовать R_Э>>r_Э, в этом случае даже при больших амплитудах сигнала r_Э будет влиять не существенно, его влияние может проявиться лишь при I_К®0, когда r_Э резко возрастает.

При малых амплитудах сигнала на коллекторе, когда искажения невелики и ими можно пренебречь, очень заманчиво достичь максимального К_U,ОЭ, сделав R_Э=0 (рис.14). Однако такая схема никогда не будет хорошо работать и причина этому – температурный дрейф.

Дата добавления: 2015-07-02