Эмиттерный повторитель

Если условие  R_r « не выполняется, то переходный процесс претерпевает некоторые изменения. А именно, начальные скачки эмиттерного тока и выходного напряжения уменьшаются, а последующие приращения коллекторного тока ответвляются не только в цепь базы, но в значительной мере и в цепь эмиттера. Соответственно ток I_э и напряжение заметно возрастают во время переходного процесса. В этом случае, длительность фронта t_ф2 имеет конечное значение.

Рис. 5. Переходный процесс в повторителе при большом нагрузочной емкости

Блокировка  повторителя.

     Специфический переходный процесс имеет место в повторителе при достаточно большой нагрузочной емкости С_и (рис. 4). В первый момент после поступления ступенчатого входного сигнала напряжение на емкости С_и не меняется, а значит, не меняется и потенциал эмиттера. Поэтому, если сигнал U_вх имеет отрицательную полярность и превышает величину U* (рис. 5), то напряжение на эмиттерном переходе становится обратным и транзистор запирается.

   После этого емкость С_и разряжается через сопротивление R_э  с большой постоянной времени С_иR_Э. Транзистор снова открывается только тогда, когда напряжение база-эмиттер достигает значения U* (момент t₁ на рис. 9.19). Описанное явление (т.е. временное запирание транзистора при больших отрицательных сигналах) получило название блокировки повторителя.

Как известно, для  запирания кремниевых транзисторов обратное смещение на эмиттерном переходе не обязательно: достаточно, чтобы прямое смещение было на 0,1-0,2 В меньше величины U*. Поэтому явление блокировки может иметь место даже при малых отрицательных сигналах 0,2-0,3 В.

Следует подчеркнуть, что блокировка повторителя  подразумевает ступенчатый характер сигналов. В противном случае емкость С_Н успевает «отследить» входной отрицательный сигнал и блокировка не имеет места. Критерием блокировки может служить неравенство: , где - время нарастания среза входного импульса.

   Схемы сдвига уровня.

     В многокаскадных усилителях на базу каждого  следующего каскада поступает не только полезный сигнал, но и постоянная составляющая напряжения с коллектора предыдущего каскада. Таким образом, постоянная составляющая «накапливается», возрастает от каскада к каскаду, что вызывает определенные затруднения при разработке последних — выходных каскадов. Поэтому часто возникает задача устранить постоянную составляющую на входе очередного каскада, но по возможности без изменений передать переменную составляющую — сигнал. Именно такую задачу и решают так называемые схемы сдвига уровня. Простейшей схемой сдвига уровня является эмиттерный повторитель. Действительно, у него уровень выходного (эмиттерного) потенциала ниже уровня базового потенциала на величину U*, а сигнал передается с коэффициентом К≈1.

    Простейшей схемой сдвига уровня является эмиттерный повторитель. Действительно, у него уровень выходного (эмиттерного) потенциала ниже уровня базового потенциала на величину U*, а сигнал передается с коэффициентом К≈1.

Эмиттерный  повторитель лежит в основе других, более сложных схем сдвига уровня. Например, если нужно понизить уровень входного сигнала на величину 2U*, то можно либо использовать повторитель по схеме Дарлингтона, либо включить в эмиттерную цепь простейшего повторителя прямосмещенный диод (см. ниже).

вых

Рис. 6. Схема сдвига уровня

   Иногда  требуется сместить уровень на величину, не кратную U*, например, на 2,5 В. Тогда используется универсальная схема сдвига уровня, показанная на рис. 6. В общем случае в такой схеме может быть не один, а n последовательно включенных диодов. Соотношение между входными и выходными уровнями имеет вид: Коэффициент передачи переменной составляющей в схеме на рис. 6 зависит в первую очередь от внутреннего сопротивления источника тока. Если , то К = 1 независимо от структуры эмиттерной и базовой цепей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы: 

1. Основы  микроэлектроники - И.П.Cтепаненко, 2-е  изд.
2. Полупроводниковая схемотехника У.Титце, К.Шенк
3. Искусство схемотехники П.Хоровиц, У.Хилл