Эмиттерный повторитель.

Усилители тока.

В случае необходимости согласования большого выходного сопротивления усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме ОЭ с малым сопротивлением нагрузки используется обычно эмиттерный повторитель (рис. 9).

+Ек

R_б

С₁

С₂

uвх Rэ uвых

Рис. 9 Схема эмиттерного повторителя.

Нагрузочный резистор Rэ включается в цепь эмиттера биполярного транзистора, поэтому эта схема является усилителем с эмиттерной нагрузкой. Коллектор по переменной составляющей тока и напряжения соединен непосредственно с общей точкой усилителя, так как падение напряжения от переменной составляющей тока на внутреннем сопротивлении источника коллекторного напряжения Ек незначительно. Поэтому этот каскад является усилителем с общим коллектором (ОК). Таким образом, можно считать, что входное напряжение подается между базой и коллектором через разделительный конденсатор С_1, а выходное напряжение, равное падению напряжения на резисторе Rэ от переменной составляющей эмиттерного тока, снимается между эмиттером и коллектором через конденсатор С₂.

В режиме покоя, т.е. при uвх=0 начальный ток смещения в цепи базы Iб₀ задается резистором R_б. Эту величину выбирают такой, чтобы рабочая точка усилительного каскада находилась примерно посередине линейного участка входной характеристики.

При наличии переменного напряжения на входе uвх появляется переменная составляющая эмиттерного тока i_э, совпадающая по фазе со входным сигналом. На резисторе Rэ выходное напряжение uвых = Rэ*i_э также совпадает по фазе с током i_э и следовательно, со входным сигналом (сдвиг по фазе между входным и выходным напряжением равен 0). Таким образом на вход транзистора между базой и эмиттером подаётся переменное напряжение, равное разности входного и выходного сигналов, т.е. усиливаемое напряжение весьма мало. Это так называемая отрицательная обратная связь по напряжению, приводящая к тому, что коэффициент усиления этого каскада по напряжению близок к единице:

Кu = 0,8 – 0,9

Так как выходное напряжение этого усилительного каскада мало отличается от входного по величине и фазе, этот каскад называют эмиттерным повторителем.

Входное сопротивление эмиттерного повторителя составляет величину

Rвх = 100 ¸ 1000 кОм,

а выходное сопротивление Rвых имеет величину порядка десятков Ом. Таким образом эмиттерный повторитель обладает большим входным и малым выходным сопротивлением, следовательно, его коэффициент усиления по току может быть очень высоким, т.е. это усилитель тока, (Кi = h₂₁)

Температурная стабилизация в эмиттерном повторителе обеспечивается резистором Rэ, схема повторителя отличается высокой температурной стабильностью, а также малыми частотными искажениями.