Исследование биполярного транзистора включенного с общим коллектором

Цель работы — наблюдение работы эмиттерного повторителя и его исследование в режимах передачи синусоидального и импульсного сигналов (рисунок 28).

Рисунок – 28 Функциональная схема с общим коллектором

Пояснения. В эмиттерных повторителях транзисторы включаются с ОК (рисунок 29). При этом все выходное на­пряжение, снимаемое с резистора R₃в цепи эмиттера, действует в управляющей цепи транзистора последова­тельно входному напряжению и противофазно ему. Сле­довательно, каскад охвачен отрицательной обратной связью.

Рисунок – 29 Схема транзистора включенный с ОК.

Коэффициент передачи цепи отрицательной об­ратной связи β= 1,т.е. обратная связь равна 100%. Отсюда коэффициент усиления эмиттерного повторителя по напряжению

Кэп - Коэ/(1+Коэ)(38)

Где Коэ — модуль коэффициента усиления по напряже­нию схемы с общим эмиттером, сопротивление нагрузки которой равно сопротивлению резистора R₃.

Из формулы (38) следует, что эмиттерный повтори­тель не усиливает напряжение, так как Кэп< 1 (чем больше Коэ, тем Еэп ближе к единице), а лишь повторяет входной сигнал по амплитуде с некоторым ослаблением. При этом на выходе эмиттерного повторителя повто­ряется также фаза входного сигнала.

Эмиттерный повторитель в h21э + 1 раз усиливает ток входного сигнала и в h21э раз — его мощность.Входное сопротивление эмиттерного повторителя ве­лико и без учета сопротивления резисторов базового делителя может быть рассчитано по следующей прибли­женной формуле:

Rвх.эп ≈ h22эRэ <r_к.(39)

Верхний предел входного сопротивления эмиттерного повторителя Rвх.эп. ограничен сопротивлением r_к смещен­ного в обратном направлении коллекторного перехода, которое для современных транзисторов составляет еди­ницы мегаом.

Формула (39) справедлива для h21эRэ≪(0,1÷0,2).Выходное сопротивление эмиттерного повторителя мало, лежит в пределах от долей ом для мощных транзи­сторов до десятков ом для маломощных и с достаточной точностью может быть определено по формуле

Rвых эп= 25/э. (40)

Если ток Iэ выражен в миллиамперах, то сопротивле­ние Rвых эпполучают в омах. Формула (40) справедлива при токе Iэ≪3 ÷ 5 мА.

Большое входное и малое выходное сопротивление эмиттерных повторителей позволяют использовать их в качестве каскадов, согласующих высокоомный выход одной схемы с низкоомным входом другой или с низкоом­ной нагрузкой. Кроме того, их применяют для передачи сигналов без изменения формы, амплитуды и фазы, но при значительном усилении тока и мощности.