Усилитель на биполярном транзисторе с общим коллектором
Common collector
Усилитель общего коллектора (эмиттерный повторитель): схема, принцип работы, применение как буфера напряжения. Низкий выходной импеданс, БJT усилители.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Тип транзисторного усилителя
Type of transistor amplifier
В электронике усилитель с общим коллектором (также известный как повторитель эмиттера) является одним из трех основных однокаскадных усилителей на биполярных транзисторах (BJT), обычно используемых в качестве буфера напряжения. В этой схеме базовый вывод транзистора служит входом, эмиттер – выходом, а коллектор является общим для обоих (например, он может быть подключен к общему проводу или к шине питания), отсюда и его название. Аналогичной схемой на полевом транзисторе является усилитель с общим стоком, а аналогичной ламповой схемой – повторитель катода.
In electronics, a common collector amplifier (also known as an emitter follower) is one of three basic single stage bipolar junction transistor (BJT) amplifier topologies, typically used as a voltage buffer. In this circuit the base terminal of the transistor serves as the input, the emitter is the output, and the collector is common to both (for example, it may be tied to ground reference or a power supply rail), hence its name. The analogous field effect transistor circuit is the common drain amplifier and the analogous tube circuit is the cathode follower.
Приложения
Низкий выходной импеданс обычного коллекторного усилителя позволяет источнику с высоким выходным импедансом управлять нагрузкой с малым импедансом, не изменяя напряжение. Таким образом, эта схема находит применение в качестве буфера напряжения. Иными словами, схема обеспечивает усиление по току (которое во многом зависит от hFE транзистора), а не усиление по напряжению. Небольшое изменение входного тока приводит к значительно большему изменению выходного тока, подаваемого на выходную нагрузку. Одним из аспектов буферизации является преобразование импедансов. Например, сопротивление Тевенена комбинации последователя напряжения, управляемого источником напряжения с высоким сопротивлением Тевенена, снижается до выходного сопротивления самого последователя напряжения (небольшое сопротивление). Это снижение сопротивления делает комбинацию более идеальным источником напряжения. И наоборот, последователь напряжения, включенный между нагрузкой с малым сопротивлением и каскадом управления, представляет большую нагрузку для каскада управления – что является преимуществом при подключении сигнала напряжения к малой нагрузке. Эта конфигурация обычно используется в выходных каскадах усилителей класса B и класса AB. Базовая схема модифицируется для работы транзистора в режиме класса B или AB. В режиме класса A иногда вместо резистора обратной связи (RE) используется активный источник тока (рис. 4) для улучшения линейности и/или эффективности.
The common collector amplifier's low output impedance allows a source with a large output impedance to drive a small load impedance without changing its voltage. Thus this circuit finds applications as a voltage buffer. In other words, the circuit has current gain (which depends largely on the hFE of the transistor) instead of voltage gain. A small change to the input current results in much larger change in the output current supplied to the output load. One aspect of buffer action is transformation of impedances. For example, the Thévenin resistance of a combination of a voltage follower driven by a voltage source with high Thévenin resistance is reduced to only the output resistance of the voltage follower (a small resistance). That resistance reduction makes the combination a more ideal voltage source. Conversely, a voltage follower inserted between a small load resistance and a driving stage presents a large load to the driving stage—an advantage in coupling a voltage signal to a small load. This configuration is commonly used in the output stages of class B and class AB amplifiers. The base circuit is modified to operate the transistor in class B or AB mode. In class A mode, sometimes an active current source is used instead of RE (Fig. 4) to improve linearity and/or efficiency.