Глава 8. Эммитерные повторители

Повторитель на составном транзисторе (по схеме Дарлингтона)

В этом повторителе (рис. 8.3) входное сопротивление второго тран-

∗

зистора, вычисляемое по формуле R BX = rб + (1 + β ) rK (rЭ + R Э R H ) ,

играет роль эмиттерной нагрузки по отношению к первому транзистору.

Входное сопротивление повторителя в целом можно найти по формуле:

∗

R BX ≈ (1 + β ) rK 1 R BX 2 .

∗Если R BX 2 > rK 1 , как обычно бывает, то входное сопротив-

[

]

(

)

ление повторителя будет близко к rK 1 .

Рис. 8.3. Повторитель на составном транзисторе

Количественный расчет параметров R

BX , K и R ВЫХ можно

осуществлять либо «покаскадно» (рассматривая транзистор Т 2

как нагрузку для Т 1 , а транзистор Т 1 как источник сигнала для

Т 2 ), либо заменяя комбинацию Т 1 , Т 2 одним составным транзи-

стором со свойственными ему параметрами.

Коэффициент передачи в составном повторителе выражает-

ся формулой, близкой к K U max ≈ rK (rK + rб ) , т.е. намного ближе

к единице, чем в простом повторителе. Значения К ≥ 0,995 мож-

но считать типичными. Выходное сопротивление, напротив, ока-

зывается значительно меньше, чем в простом повторителе, по-

скольку истинное значение R Г «пересчитывается» первым тран-

– 153 –

Л.В. Кропочева. «Усилительные устройства»

зистором согласно формуле: R ВЫХ ≈ rЭ + (R Г + rб ) (1 + β ) , так что

для второго транзистора источник сигнала имеет сопротивление,

близкое к rЭ1 . Учитывая различия в токах транзисторов, нетруд-

но прийти к выводу, что результирующее выходное сопротивле-

ние составляет примерно 2 ⋅ rЭ 2 . Если же токи обоих транзисто-

ров одинаковы, то результирующее выходное сопротивление оп-

ределяется формулой: R ВЫХ ≈ rЭ , т.е. rЭ 2 ≈ rЭ1 .

Переходные и частотные характеристики входного сопротив-

ления определяются в первую очередь постоянной времени τ

наиболее низкочастотного из двух транзисторов (им обычно ока-

зывается транзистор Т 2 , поскольку он работает с большими то-

ками). Поэтому даже при использовании дрейфовых транзисто-

ров граничная частота (на уровне 0,7 R BX ) редко превышает 500 –

600 кГц. Наконец, нужно заметить, что входное сопротивление

может сильно меняться с изменением температуры. Это объяс-

няется в первую очередь зависимостями rK (T ) и β(T ) , I Э1 (Т ) .

В случае германиевых транзисторов при повышении Т ток I б 2

заметно уменьшается из-за роста теплового тока, а это означает

уменьшение тока I Э1 , а следовательно, изменение rЭ1 и β1 . В

зависимости от выбора начальной рабочей точки транзистора Т 1

уменьшение тока I Э1 может привести и к уменьшению и к увели-

чению R BX .

Составной повторитель с внутренней обратной связью

Для того чтобы искусственно увеличить сопротивление r

К 1 в

схеме на рис. 8.4, нужно изменять потенциал U К 1 пропорционально

потенциалу U б1 . Тогда разность потенциалов U Kб1 будет значи-

тельно меньше, чем U б1 , ток через сопротивление rК 1 сильно умень-

шится, а это равносильно увеличению rК 1 . Для реализации идеи в

схему (рис. 8.4) вводится сопротивление R К 1 и на коллектор тран-

зистора Т 1 полностью подается переменная составляющая выход-

ного напряжения. Батарея Е компенсирует постоянную составляю-

щую коллекторного потенциала U K 1 . Вместо батареи можно ис-

пользовать конденсатор большой емкости либо полупроводниковый

стабилитрон; однако для расчетов это не имеет значения.

– 154 –