射極跟隨器又叫射極輸出器,是一種典型的負反饋放大器。從電晶體的連接方法而言,它實際上是共集電極放大器。
一、射極跟隨器的電壓「跟隨」特性
射極限隨器的電壓放大倍數接近於1,沒有電壓放大能力。但射極跟隨器以很小的輸人電流卻可以得到很大的輸出電流(ie=(1+β)ib)。因此具有電流放大及功率放大作用。射極限隨器實質上是一個電壓串聯負反饋放大器。
二、射極跟隨器的優點
射極跟隨器雖然沒有電壓放大能力,但由於電路深度負反饋的作用,具有工作穩定、頻響寬、輸入電阻大和輸出電阻小等突出優點。
射極限隨器的輸入電阻比一般共發射極電路的輸入電阻大很多。根據理論分析,它的輸入電阻rsr≈βRe。如果晶休管的β=100,Re=1千歐,則輸入電阻入,rsr≈l00千歐。輸入電阻大,消耗信號源的電流就小。在多級放大器中,射極限隨器對信號源或前級只是很輕的負載。同時,射極限隨器的輸出電阻是很小的,根據理論分析,rsr≈rbe/β(式中的rbe.是晶休管的輸入電阻)。一般射極限隨器的輸出電阻在幾十到幾百歐之內,比共發射極電路小得多。輸出電阻小,帶負栽的能力就強,可以帶阻抗比較小的負載。利用射極限隨器輸入電阻大、輸出電阻小的特點,還可以進行阻抗匹配。多級放大器中有時在兩級之間加入一級射極限隨器,使它的高輸入阻抗與前級的高輸出阻抗匹配;低輸出阻抗與後級的低輸入阻抗相匹配,起到緩衝作用,減少了前後級之間的影響。由於射極跟隨器的負反饋作用,輸出電壓隨頻串的變化也減小到最小程度,相對改善了放大器的頻串響應。
三 射極跟隨器的原理
射極跟隨器的原理圖如圖1所示。 它是一個電壓串聯負反饋放大電路,它具有輸入電阻高,輸出電阻低,電壓放大倍數接近於1,輸出電壓能夠在較大範圍內跟隨輸入電壓作線性變化以及輸入、輸出信號同相等特點。
射極跟隨器的輸出取自發射極,故稱其為射極輸出器。
1、輸入電阻Ri
圖1電路 Ri=rbe+(1+β)RE
如考慮偏置電阻RB和負載RL的影響,則
Ri=RB∥[rbe+(1+β)(RE∥RL)]
由上式可知射極跟隨器的輸入電阻Ri比共射極單管放大器的輸入電阻Ri=RB∥rbe要高得多,但由於偏置電阻RB的分流作用,輸入電阻難以進一步提高。
輸入電阻的測試方法同單管放大器,實驗線路如圖2所示。
即只要測得A、B兩點的對地電位即可計算出Ri。 2、輸出電阻RO
圖1電路
如考慮信號源內阻RS,則
由上式可知射極跟隨器的輸出電阻R0比共射極單管放大器的輸出電阻RO≈RC低得多。三極體的β愈高,輸出電阻愈小。
輸出電阻RO的測試方法亦同單管放大器,即先測出空載輸出電壓UO,再測接入負載RL後的輸出電壓UL,根據
3、電壓放大倍數
圖1電路
上式說明射極跟隨器的電壓放大倍數小於近於1,且為正值。 這是深度電壓負反饋的結果。但它的射極電流仍比基流大(1+β)倍, 所以它具有一定的電流和功率放大作用。
4、電壓跟隨範圍
電壓跟隨範圍是指射極跟隨器輸出電壓uO跟隨輸入電壓ui作線性變化的區域。當ui超過一定範圍時,uO便不能跟隨ui作線性變化,即uO波形產生了失真。為了使輸出電壓uO正、負半周對稱,並充分利用電壓跟隨範圍,靜態工作點應選在交流負載線中點,測量時可直接用示波器讀取uO的峰峰值,即電壓跟隨範圍;或用交流毫伏表讀取uO的有效值,則電壓跟隨範圍