Усилительный каскад с общим коллектором

Схема усилителя с общим коллектором или эмиттерного повторителя

представлена на рисунке 5.3.

R1

Iбп

Iкп -Ек

iвх Ср1 Т

R2 Iэп

Ег

Ср2

iн

Rэ

Rн

uвых

+

Рисунок 5.3 - Схема усилительного каскада ОК

Коэффициент усиления по напряжению усилителя с ОК определяется из следующего выражения: KU=rЭ/ (rЭ+RЭ)

Как видно из выражения, коэффициент усиления каскада с общим кол-

лектором приближенно равен единице, поскольку Rэ обычно мало по сравне- нию с сопротивлением rэ. Из-за этого свойства каскад ОК называют эмиттер- ным повторителем. Входное сопротивление усилителя rВХ по переменному то-

ку определяется как отношение амплитуд синусоидального входного напряже-

ния UBX и входного тока IВХ:

rВХ = uBX / iВХ

Входное сопротивление эмиттерного повторителя по переменному току

определяется следующим выражением: riэ = b (rЭ + RЭ). В данном случае для определения входного сопротивления каскада нужно принять во внимание со-

противление резисторов R1 и R2. С учетом сказанного получим:

1/RВХ= 1/R1+1/R2+1/riэ

При расчете схем необходимо учитывать сопротивление нагрузки, вклю-

чаемой параллельно сопротивлению эмиттера Rэ. Из выражений для входного сопротивления видно, что эмиттерный повторитель обладает высоким вход- ным сопротивлением по сравнению с каскадом с ОЭ. В общем случае выход- ное сопротивление эмиттерного повторителя в bAC+1 раз меньше сопротивле- ния Rист источника сигнала на входе эмиттерного повторителя:

rВЫХ = Rист/( bAC +1)+ rЭ

Если сопротивление Rист источника сигнала на входе эмиттерного по-

вторителя пренебрежимо мало, то выходное сопротивление эмиттерного по- вторителя будет равно дифференциальному сопротивлению перехода база-

эмиттер: rВЫХ = rэ

В случае, когда сопротивление Rист на входе очень велико (сравнимо с

bAC Rэ), сопротивление Rэ должно быть учтено как включенное параллельно найденному выходному сопротивлению эмиттерного повторителя.

Экспериментально выходное сопротивление каскада можно определить

по результатам двух измерений: измерения напряжения холостого хода Uxx (на выход каскада подключается сопротивление порядка 200 кОм и измеряется па- дение напряжения на нем) и измерения выходного напряжения Uвых при на-

личии нагрузки сопротивлением Rн. После измерений выходное сопротивле- ние можно подсчитать по формуле:

rВЫХ = RH /(Uxx - Uвых)/ Uвых

Благодаря высокому входному и низкому выходному сопротивлениям

каскад с общим коллектором очень часто используют в качестве согласующего между источником и нагрузкой.