6.5.4.   Каскад с ОК

В усилительном каскаде с ОК (рис. 6.26) входной сигнал поступает на базу транзистора по отношению к общей точке, с которым через малое сопротивление источника питания Eк по переменному току соединен коллектор. Выходной сигнал снимается с эмиттера и через разделительный конденсатор Cр2 подается в нагрузку. В схеме действует 100 %-я ООС по напряжению.

Подпись:  

Рис. 6.26. Усилительный каскад с ОК
Транзистор каскада работает в активном режиме. Сопротивления R1, R2 и Rэ задают режим покоя каскада. Кроме того, резистор Rэ является сопротивлением нагрузки транзистора по постоянному току. Сопротивление нагрузки каскада по переменному току определяется из соотношения:

Rк~ = Rэ·Rн / (Rэ + Rн).

В отличие от схемы с ОЭ входное и выходное напряжения каскада с ОК совпадают по фазе, при подаче входного сигнала базовый ток увеличивается, вызывая возрастание эмиттерного тока. Это приводит к увеличению падения напряжения на сопротивлении Rэ и, следовательно, на сопротивлении нагрузки Rн.

Из схемы (см. рис. 6.26) видно, что

Uвх = Uбэ + Uвых,

так как  Rн~ много больше сопротивления эмиттерного перехода  (Uвых >> Uбэ). Поэтому Ku = Uвых / Uвх близок к единице, однако меньше ее. Таким образом, в схеме с ОК выходной сигнал повторяет входной по уровню напряжения и по фазе. Поэтому схема с ОК называется «эмиттерный повторитель». Эта схема не обеспечивает усиления по напряжению, но имеет достаточно высокий коэффициент усиления по току и, следовательно, по мощности.

Подпись:  
Рис. 6.27. Схема замещения каскада с ОК
С помощью схемы замещения каскада с ОК (рис. 6.27) довольно просто получить основные параметры усилителя:

;

;

;

;

.

Входное сопротивление достаточно велико (десятки килоом), что является одним из важнейших преимуществ каскада ОК. Выходное сопротивление ЭП небольшое и составляет десятки Ом

Таким образом, основными особенностями эмиттерного повторителя являются следующие:

· коэффициент усиления по напряжению меньше единицы;

· усиление по току и мощности больше единицы;

· малые частотные искажения;

· входное сопротивление каскада значительно больше, чем у каскада с ОЭ;

· выходное сопротивление значительно меньше, чем у каскада с ОЭ и практически не зависит от сопротивления резистора выходной цепи каскада в достаточно широком диапазоне его изменения;

· большой динамический диапазон входных сигналов при низком уровне нелинейных искажений, это объясняется тем, что потенциал эмиттера практически повторяет потенциал базы (Uбэ → 0), который может изменяться от 0 до напряжений близких к Eк.

Эмиттерный повторитель широко используется в качестве:

· входного каскада при работе от источника входного сигнала с высоким внутренним сопротивлением;

· промежуточного каскада для согласования высокого выходного сопротивления с малым входным сопротивлением последнего каскада;

· выходного каскада при работе на низкоомную нагрузку.