Глава 8. Эммитерные повторители Рис. 8.4. Составной повторитель с внутренней обратной связью Очевидно, что эквивалентное увеличение сопротивления rК 1

обусловлено уменьшением тока через него при одном и том же

входном сигнале. Действительно, ток IrK 1 в схеме на рис. 8.4 ра-

вен (E Г − U ВЫХ ) rK 1 = E Г (1 − К U ) rK 1 .

Поэтому, определяя эквивалентное сопротивление rК 1 ЭЕВ как

E Г IrK 1 , получаем

rK 1 ЭКВ = rK 1 (1 − K U ) . (8.7)

Поскольку схема является повторителем (к тому же состав-

ным), коэффициент передачи K U близок к единице и сопротивле-

ние rК 1 увеличивается в сотни раз.

В данной схеме можно получить значение R BX max значи-

тельно большее, чем в простом повторителе. Для этого, однако,

нужно, чтобы рабочий ток транзистора Т 2 был таким же, как в

простом повторителе. Входное сопротивление в схеме на рис. 8.4

на низких частотах может достигать 100 Мом, если, конечно, со-

противления (R Э R H ) и R K 1 достаточно велики.

С ростом частоты (или скорости изменения сигнала) вход-

ное сопротивление уменьшается. Причина этого уменьшения зак-

лючается не только в зависимости β(t ) , но и в запаздывании сиг-

нала обратной связи. В первый момент U ВЫХ (0) = 0 , поэтому со-

противление rК 1 имеет нормальное, сравнительно небольшое

значение. Установившаяся величина (8.7) получается лишь после

– 155 –

Л.В. Кропочева. «Усилительные устройства»

установления коэффициента K U . Под действием обоих инерцион-

ных факторов β(t ) и K U (T ) входное сопротивление в данном по-

вторителе устанавливается медленнее, чем в предыдущем, а его

граничная частота оказывается значительно меньше.

В связи с огромным входным сопротивлением сложных по-

вторителей особенно остро встает вопрос о цепи смещения базы:

делать сопротивления делителя R1 , R 2 порядка десятков мегом

нельзя не только из-за температурной нестабильности, но главным

образом из-за невозможности обеспечить нужный ток базы. В слу-

чае усилителей переменного тока наилучшим выходом из положе-

ния является использование следящей связи в цепи базы (рис. 8.5).

Рис. 8.5. Вход повторителя со следящей связью

Идея такого решения та же, что и в схеме на рис 8.4: сопро-

тивление R3 выбирается сравнительно низкоомным (сотни кило-

ом), способным обеспечить необходимый ток базы, а по отноше-

нию к переменным составляющим величина R3 искусственно

повышается в 1 (1 − K U ) раз за счет обратной связи с выхода

повторителя. Таким образом, эквивалентное сопротивление R3 ЭКВ

может достигать десятков мегом и не будет существенно шунти-

ровать вход повторителя. Делитель R1 , R 2 в такой схеме может

иметь любое разумное сопротивление.

– 156 –

Глава 8. Эммитерные повторители Повторитель с динамической нагрузкой Как в простом, так и в составном повторителе увеличение

сопротивления R Э затрудняется ростом постоянной составляю-

щей напряжения I Э R Э . Это затруднение можно обойти, исполь-

зуя вместо омического сопротивления R Э нелинейный элемент с

большим дифференциальным сопротивлением и малым сопротив-

лением по постоянному току. Для этого можно использовать вто-

рой транзистор, включенный по схеме ОБ или ОЭ. Последнее

включение (рис. 8.6) позволяет легко осуществить смещение тран-

зистора Т 2 от того же источника питания E K .

Рис. 8.6. Повторитель с «динамической нагрузкой»

Из рис. 8.6 видно, что коллекторные токи обоих транзисто-

ров одинаковы. Следовательно, сопротивление Rб можно выб-

рать из условия E K Rб ≈ I K 1 β 2 ≈ I б 2 , где I K1 – желательный

ток основного транзистора. Напряжение U KЭ 2 близко к потенциа-

лу базы U б1 , задаваемому тем или иным известным способом, и

может быть достаточно малым.

Дифференциальные параметры схемы описываются теми же

формулами, что и для простого повторителя, если заменить в них

∗∗R Э на rK 2 . При этом должно быть выполнено условие R H > rK 2 ,

– 157 –

Л.В. Кропочева. «Усилительные устройства»

без которого данный повторитель не дает желаемого эффекта.

Положим для простоты R H = ∞ и будем считать параметры обо-

ихтранзистороводинаковыми.Тогдаиз

∗

R BX = rб + (1 + β ) rK (rЭ + R Э R H ) получим:

[

]

(8.8)R

BX ≈ rK 2 .

Отсюда видно, что входное сопротивление имеет весьма зна-

чительную величину и не зависит от коэффициента β . Поэтому, в

частности, характеристики z BX (t ) и Z BX (ω) определяются прак-

тически только постоянной времени τ K . В этом легко убедиться,

заменив в формуле (8.8) сопротивление rK на Z K = rK (1 + sτ K ) .

Кроме того, на величине R BX не будет сказываться температур-

ная зависимость β(T ) , что особенно ценно для кремниевых тран-

зисторов.

– 158 –