Повторювачі напруги

Витоковий повторювач (каскад спільній стік) становить собою каскад, охоплений 100% ВЗЗ послідовного виду за напругою (рис. 7.14, а, б). Зворотний зв’язок забезпечується так само, як у «порожнього» чотириполюсника, який передає всю вихідну напругу до виходу, де вона діє послідовно з підсилюваним сигналом.

Рисунок 7.14 – Електрична (а) та еквівалентна (б) схеми витокового повторювача

Коефіцієнт підсилення напруги ВП

,

(7.25)

де , .

Досить мати малий опір навантаження , щоб майже не відрізнявся від одиниці. Отже, такий каскад повторює на виході на­пругу та фазу сигналу. Загальна еквівалентна схема ВП зображена на рис 7.15, а. 3 цієї схеми випливає, що вихідний опір ВП (без наван­таження)

.

(7.26)

Зменшення вихідного опору каскаду до дуже малого значення зумовлено дією ВЗЗ за напругою. Мале значення позитивно впливає на властивості каскаду в області ВЧ і дозволяє використо­вувати його під час роботи на велику ємність.

Рисунок 7.15 – Еквівалентні схеми витокового повторювача – загальна (а)

і в області НЧ (б)

В області НЧ еквівалентна схема ВП має вигляд (рис. 7.15, б), для якої

	(7.27)
,	(7.28)
,	(7.29)
,	(7.30)

де — стала часу ВП в області НЧ;

— стала часу каскаду за схемою спільний витік.

Рисунок 7.16 – Еквівалентна схема витокового повторювача в області ВЧ

Еквівалентна схема повторювача в області ВЧ зображена на рис. 7.16, за такої схеми , тому

,	(7.31)
,	(7.32)
,	(7.33)
,	(7.34)

де — стала часу ВП в області ВЧ.

З цих виразів можна ба­чити, що ВП відрізняється від резисторного каскаду спільний витік значенням та .

Аналіз виразів для та ВП показує, що забезпечивши , досить легко отримати смугу пропускання в 5–10 разів шир­шу, ніж у каскаду спільний витік, але через те, що підси­лення ВП зменшується в ра­зів, площа підсилення лишає­ться без змін, тобто

.

Особливістю ВП є зміна при зміні опору навантаження від до

У зв’язку з тим що — мала величина (50...200 Ом), то, навіть якщо , стала лишається досить малою, а частота — дуже великою. Це визначає гарні частотні властивості ВП, навіть тоді, коли та дуже великі.

Послідовний ВЗЗ зумовлює відповідно зростання вхідного опору та зменшення вхідної ємності каскаду

,

,

де і — параметри каскаду спільний витік.

В області частот можна вважати, що вхідний опір ВП носить чисто ємнісний характер, за цього абсолютне значення значно менше за вхідну ємність звичайного резисторного каскаду. ВП практично не збільшує ємність попереднього каскаду. ВП є певним перетворювачем опору. Мала вхідна ємність та великий активний вхідний опір, малий вихідний опір та широка смуга пропускання дозволяють, не навантажуючи попереднє коло, передати практично без спотворень сигнал на навантаження, безпосереднє увімкнення якого без ВП спричиняє значні спотворення.

Рисунок 7.17 – Електрична схема емітерного повторювача

У схемі емітерного повторювана напруги (рис. 7.17) на підставі великої крутості БТ усі його властивості, аналогічні властивостям ВП, виконуються, якщо опір навантаження значно менший за останній.

Базовий подільник на­пруги ЕП на відміну від під­силювального каскаду вибирають досить високоомним, для того щоб уникнути шунтування високо­го вхідного опору ЕП.

Глибокий ВЗЗ забезпечує високу стабільність параметрів такого каскаду і значно меншу залежність їх від зміни темпе­ратури середовища та напруги живлення.