Пример эмиттерного повторителя
Л. — Совсем нет. И ты в этом сейчас убедишься на конкретном примере с числовыми значениями. Предположим, что сопротивление транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, равно 1 ком, а усиление по току Р = 60. Следовательно, крутизна этого транзистора равна 60: 1000 или 60 ма/в. Если напряжение U подается от источника с низким выходным сопротивлением, то при изменении тока базы оно не будет изменяться. Выходное сопротивление, как и в ламповой схеме, будет величиной обратной крутизне, т. е. 16, 7 ом (я не учитываю сопротивление резистора R, которое следует рассматривать как включенное параллельно этому сопротивлению 16, 7 ом).
Но если выходное сопротивление источника, дающего напряжение U, равно 2 кому то на каждый израсходованный на эмиттере миллиампер расход на базе составит 1/60 ма, вследствие чего напряжение U снизится на 1/30
Это отразится на выходе (усиление по напряжению почти 1/30
равно единице), и выходное сопротивление увеличится на = 33 ом (напряжение снижается на 1/30 в на каждый потребленный миллиампер).
Следовательно, выходное сопротивление будет: 16, 7 см 38 ом 50 ом.
Н. — Значит, в схеме эмиттерного повторителя выходное сопротивление зависит от выходного сопротивления!
Л. — Схема эмиттерного повторителя значительно уменьшает эту зависимость, но не устраняет ее полностью как катодный повторитель.
Н. — Ну вот, видишь, транзисторы значительно уступают лампам.
Суперэмиттерный повторитель
Л. — Незнайкин!.. Если ты еще раз скажешь такую безобразную нелепость, я выставлю тебя за дверь и не покажу тебе транзисторной схемы «суперэмиттерного повторителя», не имеющего себе равного на лампах.
Н. — Как она устроена?
Рис. 50. Двухкаскадный вариант устройства с малым выходным сопротивлением.
Рис. 51. Двухкаскадный усилитель с большим коэффициентом усиления.
Л. — Схему я нарисовал тебе на рис. 50, а на рис. 51 схематически изобразил двухкаскадный усилитель, изучение которого поможет тебе понять схему на рис. 50.
Ты видишь, что на схеме рис. 51 ток базы транзистора Т1 (транзистор типа n-р-n) направлен от источника напряжения U; его величина Ток коллектора 1К1 транзистора Т1 идет в обратном направлении (оно показано стрелкой и соответствует условному направлению движения тока); следовательно, его можно взять непосредственно с базы транзистора Т2 (1к1 = 1б2) (транзистор типа р-n-р). Ток коллектора 1к2 транзистора Т2 Проходит по резистору R и создает выходное напряжение Uвых.
Н. — Должен признаться, что меня соблазняет простота схемы — один резистор на целых два транзистора!
Л. — Изображенная на рис. 51 схема дает очень большое усиление по напряжению. Коэффициент усиления легко подсчитать по формуле
где S1 — крутизна характеристики транзистора T1, b2 — усиление по току транзистора T2.
Например, при = 12 ма/в, Р2 = 50 и R — 500 ом коэффициент усиления по напряжению составит 300.
Если мы вычтем из напряжения U все выходное напряжение Uвых, чтобы приложить между эмиттером и базой транзистора Т1 только напряжение U’ = U — Uвых, то получим усилитель с коэффициентом отрицательной обратной связи (мы к этому вернемся), равным 300; схема такого усилителя показана на рис. 50.
Входное сопротивление усилителя приближается к мегому (чудовищная величина для классических транзисторных схем), а выходное сопротивление меньше 1, 5 ом, коэффициент передачи по напряжению достигает 0, 997 (в лучших каскадах, собранных по схеме катодного повторителя, с трудом удается поднять этот показатель до 0, 95).
Н. — В самом деле очень соблазнительно, однако эта история для меня не очень ясна. Почему раньше не сделали ее эквивалента в схемах на лампах?
Л. — Незнайкин, найди мне «лампу р-п-р», и я покажу тебе такую схему, но боюсь, что тебе придется очень долго искать. По правде говоря, на лампах можно сделать одну очень сложную схему, основанную на этом же принципе, и которая тоже дает интересные результаты.
Н. — Значит изображенная на рис. 50 схема называется «суперэмиттерный повторитель»?
Л. — Честно говоря, это название дал схеме я сам. Впрочем оно малоизвестно, и я подумываю, не дать ли ей новое и более выразительное название.