3.3.3. Каскад с общим коллектором

Схема каскада ОК приведена на рис. 3.6. Транзистор Т n-p-n-типа присоединён к источнику постоянного напряжения последовательно с резистором. Резистор в цепи коллектора отсутствует. Стабилизация режима покоя осуществляется с помощью делителя напряженияи резистором. Источник входного переменного напряженияс внутренним сопротивлениемвключается между базой и общей точкой входной и выходной цепей. Нагрузкаприсоединяется к эмиттеру и общей точке. Назначение конденсаторовитакое же, как и в каскаде ОЭ.

Рис. 3.6. Схема каскада ОК

При включении на входе каскада источника переменного напряжения в цепи базы появляется переменная составляющая тока , которая обуславливает переменную составляющую тока эмиттера. Припеременная составляющая тока эмиттера создаёт на резисторенапряжение, которое является выходным напряжением каскада ОК.

Когда потенциал базы транзистора повышается, ток базы растет, ток эмиттера также увеличивается и потенциал эмиттера повышается за счёт увеличения напряжения на резисторе . Отсюда следует, что напряжение на выходе каскада ОК находится в фазе с напряжением на его входе.

Мгновенные значения тока и напряжения при наличии на выходе каскада нагрузки можно определить графически, как это делалось для каскада ОЭ (см. рис. 3.2). Для этого можно воспользоваться выходными характеристиками транзистора, снятыми в схеме ОЭ, приняв. Связь между переменной составляющей тока базы и переменным напряжением на входе каскаданаходим по входным характеристикам транзистора (см. рис. 3.2, б), принимая во внимание, что переменное напряжение между базой и эмиттером транзистора, как видно из рис. 3.6, равно разности напряжений на входе и выходе каскада:

(3.13)

На вход каскада ОК можно подавать сигналы с большой амплитудой, поскольку на промежутке база – эмиттер транзистора в соответствии с уравнением (3.13) действует не весь сигнал, а только его часть. Поэтому амплитудная характеристика каскада ОК имеет бóльшую протяженность линейного участка, чем для каскада ОЭ (рис. 3.4, кривая 2).

Поскольку резистор отсутствует, то сопротивлениеможет быть взято больше, чем в схеме ОЭ. Следовательно, за счёт увеличения сопротивлениястабильность режима покоя в каскаде ОК выше, чем в каскаде ОЭ. Напряжение на выходе каскада ОК совпадает по фазе с напряжением на его входе и примерно равно ему по значению. Поэтому каскад ОК называют эмиттерным повторителем. Особенностью каскада ОК является большое входное и малое выходное сопротивления. Каскад ОК используется на входе многокаскадного усилителя, если источник сигнала имеет большое внутреннее сопротивление, и на выходе – если нагрузка низкоомная. Аналитический расчёт коэффициентов усиления по току и напряжению, входного и выходного сопротивлений каскада ОК выполняется по эквивалентной схеме, приведенной на рис. 3.7.