Коэффициент передачи по напряжению эмиттерного повторителя

В схеме, представленной на рис. 13.11, коэффициент передачи по напряжению определяется так:

С учетом соотношения выражение (13.12) принимает вид.

Из формулы (13.13) следует, что при (Р + 1) Я_И /?_111фБЭ величиной /?_1ифБЭ можно пренебречь. Тогда для коэффициента передачи, но напряжению эмиттерного повторителя получаем приближенное равенство

Равенство (13.14) тем точнее, чем больше произведение (Р + 1 )R_u по сравнению с величиной R,_uiфБЭ.

Пример 13.1. Известно, что в цепи на рис. 13.10, a R_n = 10 кОм; Л_шфвэ = = 200 Ом; р + 1 = 50. Определить коэффициент передачи по напряжению К_г эмиттерного повторителя.

Решение

По формуле (13.12) находим, что К,= 0,9996. Таким образом, в данном эмиттерном повторителе напряжение на нагрузке с высокой точностью повторяет входное напряжение.

Входное и выходное сопротивления повторителя

Расчет входного сопротивления R_ax. Так как входной контур повторителя (см. рис. 13.11, а) не отличается от входной цепи усилителя на (см. рис. 13.3), то и расчет R_ux аналогичен расчету для рассмотренной ранее схемы усилителя, а именно:

Пример 13.2. Найти величину входного сопротивления R_BX эмиттерного повторителя, если R_n = 10 кОм; Я."_|фБЭ ⁼ 200 Ом; р + 1 = 50.

Решение

Воспользовавшись выражением (13.15), получаем, что R_ny = 500,2 кОм. Обращаем внимание, что в данном примере большое входное сопротивление ЭП обусловлено сравнительно большим резистивным сопротивлением в эмиттерной ветви R₃ = R_H = 10 кОм.

Расчет выходного сопротивления /?_вых. Напомним, что выходное сопротивление вычисляется по формуле.

при следующих условиях: а) возмущение подается со стороны нагрузочных зажимов (например, путем изменения сопротивления нагрузки); б) исключаются какие бы то ни были изменения в схеме и параметрах повторителя, а также в схеме п параметрах источника сигнала (его ЭДС принимается равной нулю).

Пусть при изменении R_H ток и напряжение в нагрузке получили приращения Дг_и = Дг’э и Ди_п соответственно. Следовательно, ток базы также получил приращение.

По второму закону Кирхгофа для входного контура (относительно приращений) справедливо уравнение.

из которого следует, что.

Из равенства (13.18) очевидно, что изменение напряжения Ди_н на сопротивлении /?_и уравновешивается изменениями напряжений, вызванными приращениями базового тока на двух сопротивлениях — Д_в11 и Д,_Иф_БЭВыходное сопротивление /?_вых можно определить, если в равенство (13.16) подставить выражения (13.17) и (13.18), т. е.

После сокращения на Дг_Б получаем окончательную формулу для выходного сопротивления эмиттерного повторителя:

Если источник сигнала обладает пренебрежительно малым внутренним сопротивлением, то из равенства (13.19) получаем /?_вых «/?_Л11фБЭ/(р + 1). В случае же высокоомного источника, когда R_nu /?_днфБЭ, выходное сопротивление эмиттерного повторителя определяется его внутренним сопротивлением R_uu и величиной (5, т. е. в соответствии с формулой (13.19).

я""_га-Д""/(Р + 1);

Пример 13.3. Найти величину выходного сопротивления R_HUX эмиттерного повторителя, если R_Mt = 300 Ом; #_лнфБЭ = 200 Ом; р + 1 = 100.

Решение

В соответствии с формулой (13.19) находим, что /?_вых = 5 Ом. Этот результат в значительной степени обусловлен большой величиной коэффициента Р используемого транзистора.