Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №5
Шрифт:
Для того, чтобы повторитель идеально повторял входное напряжение на нагрузке, необходимо что бы напряжение Uэб было постоянно во всём диапазоне изменения входного напряжения.
Это условие можно выполнить, если застабилизировать ток эмиттера (коллектора). Для этого надо в предыдущей схеме токозадающий резистор R3 заменить активным источником тока с токозадающим резистором, равным сопротивлению нагрузки:
Iк = Eп/Rн = const
8.
Резистор R уменьшает искажения типа "ступенька" в момент перехода через ноль (т. е. во время отсечки транзисторов). Применение такого повторителя для усиления слабых сигналов (до 0,4…0,5 В) не целесообразно.
Введение смещения с помощью диодов или другого генератора напряжения позволяет избавиться от ступеньки. Ток генераторов тока должен быть больше максимального тока базы при полной раскачке выходных транзисторов во избежание запирания диодов.
9. Эмиттерный повторитель с увеличенным входным сопротивлением с помощью следящей обратной связи.
10. Выходной каскад на квазикомплементарной паре.
Верхнее плечо — на составном транзисторе Дарлингтона, нижнее — на транзисторе Шиклаи. Введение дополнительного транзистора VT2, аналогично VT4, VT5, симметрируют входное сопротивление плеч. При этом искажения уменьшаются в 2..3 раза.
11. Двухтактные каскады.
По схеме Шиклаи (недостаток — возникновение больших сквозных токов при перегрузках, особенно на высоких частотах)
По схеме Дарлингтона
Повторитель по схеме Шиклаи и Дарлингтона
12. Схемы, позволяющие достаточно простым способом исключить полную отсечку предвыходных транзисторов и тем самым уменьшить коммутационные искажения.
13. Повторитель с высокой термостабильностью.
Недостаток — плохая нагрузочная способность при работе на низкоомную нагрузку, а отсюда и большие вносимые искажения в виде нечётных гармоник.
С повышенной нагрузочной способностью
14. Повторитель с повышенной нагрузочной способностью.
Повышенная нагрузочная способность достигнута за
15. Схема с повышенным быстродействием.
16. Мостовая схема повторителя.
Каскад с общим эмиттером
1. Каскад с общим эмиттером.
В простейшем каскаде с ОЭ входной сигнал подаётся на базу, а цепь эмиттера подключена к общему проводу. Каскады с ОЭ обеспечивают усиление как по току, так и по напряжению. Ток коллектора очень слабо зависит от напряжения на нём, поэтому транзистор со стороны со стороны коллектора в большинстве случаев можно рассматривать как генератор тока Iк с очень большим выходным сопротивлением.
Крутизна транзистора S = 1/(rэ + Rэ), где rэ = fт/Iэ — дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода — выступает в качестве последовательного сопротивления во всех схемах, увеличивает входное и выходное сопротивление транзистора.
Коэффициент усиления по напряжению без учёта сопротивления нагрузки Rн и сопротивления коллектора rк
Ku = —S•Rвх = —Rк/(rэ + Rэ).
Знак "минус" говорит об инверсии сигнала. Это справедливо при Rк много меньше Rн и rк. В противном случае необходимо учитывать их шунтирующее влияние. rк = 1/h22э — выходное сопротивление коллектора;
h22э — выходная проводимость.
Соответственно при отсутствии Rэ Ku = —Rк/rэ.
Как видно из приведённой формулы, каскаду с ОЭ (без принятия дополнительных мер) свойственны большие нелинейные искажения, т. к. в знаменателе есть нелинейная величина rэ, имеющая сложную зависимость от тока коллектора. Уменьшить нелинейные эффекты можно по следующим направлениям: