возрастает длительность фронта. Анализируя выражение (9-11), можно показать, что в случае чисто активной нагрузки (С = 0) переходный процесс всегда будет апериодическим.

Выражение для времени нарастания фронта в общем виде получается слишком сложным, хотя в принципе его легко найти из формулы (9-11). Мы ограничимся частным случаем, когда С = 0. При этом можно пренебречь квадратичным членом в знаменателе (9-11) и получить приближенно:

Kuis) = Kuo-Чрр?Г- (9-13)

При / == о (т. е. при S = оо) эта функция имеет конечную величину, что соответствует начальному скачку, точнее - крутому начальному участку переходной характеристики. Из (9-13) по общим правилам (см сноску на с. 199) находим время нарастания:

Если Rr > Rg II R , т. е. < 1/2, то в выражении (9-14) можно пренебречь слагаемым т . Тогда

Если, наоборот, R < Rg R , т. е. Тб ~ Ь то можно положить Тр/ (1 -f Ро,уб) = т . Тогда

Например, если тр = 0,2 мкс; = 0,1 мкс; Рое = 60, то при у6 = 0,25 из формулы (9-15а) получим t 45 не. При у = 1 из формулы (9-156) получим t ж 12 не. Данный пример, а в общем виде и выражение (9-14) подтверждают, что время нарастания уменьшается при малых сопропшвлениях R.

Частотные характеристики повторителя получаются из формул (9-11) и (9-13) заменой оператора s на /о). Получающаяся характеристика Ки (ю) при С = О и Сн = О не падает до нуля на высоких частотах (рис. 9-5). Этот случай соответствует наличию начального скачка на переходной характеристике. При С =5 О и Сц = О характеристика /Си (со) тоже как бы стремится к некоторому пределу (на рис. 9-5 показан пунктиром), однако на высоких частотах все же падает до нуля. В результате кривая Ка (f) имеет излом - ступеньку , которая соответствует двум участкам с разнымипостоянными времени на переходной характеристике. При С фО кривые Ка (ft)) имеют либо плавный характер, либо [в случае немонотонной переходной характеристики, когда не выполняется условие (9-12)! подъем на сравнительно небольшой частоте (рис. 9-5). Граничная

частота с увеличением емкостей непрерывно уменьшается. В частном случае, при Q = О и достаточно большом R, пренебрегая членом sTa в числителе (9-13), получаем:

(9-16)

0,1 мкс и РоеТб = 20 полу-

Например, при Тр == 0,2 мкс; Тк чим /в 10 МГц.

Динамический диапазон. Эмиттерный повторитель допускает работу со значительно большими входными сигналами, чем обычный каскад ОЭ. Действительно, поскольку потенциал эмиттера следит за потенциалом базы, последний может меняться примерно от нуля до напряжения питания. Более точно этот диапазон определяется следующими соображениями:

1. При напряжении (/g, близком к нулю, т. е. в области малых токов, сопротивление согласно (4-22) сильно возрастает. Соответственно уменьшается коэффициент Ка- Считая, что условием постоянства Ки является < << Rg II R , можно, используя (4-22), записать:

Определив ток

0,1 1 . 1,0 МГц

Рис. 9-5. Амплитудно-частотные характеристики повторителя в области высших частот.

нетрудно по вольт-амперным характеристикам оценить значение (/б.мин-

2. В области малых коллекторных напряжений, т. е. при и, близком к Е, уменьшается коэффициент передачи р, увеличению времени нарастания тс обычно ограничивается усло-

что приводит к снижению Ки и фронта. Поэтому значение вием I (/кб I > 1 В.

Нелинейность амплитудной характеристики (/ых Свх) н диапазоне (/б.мин-б.макс обусловлена согласно (9-8) изменениями, параметров р и г. При небольших значениях R эта нелинейность обычно не превышает нескольких процентов.

При достаточно больших импульсах с крутыми фронтами эмиттерный повторитель может неодинаково передавать положительные и отрицательные перепады напряжения [127]. Причина такой асимметрии объясняется следующим образом: большой входной импульс с крутым фронтом при наличии емкости может на некоторое время запереть эмиттерный переход транзистора (рис. 9-6, с). Отпирание транзистора и возвращение его в нормальный режим повторения произойдут лишь тогда, когда емкость С достаточно разрядится, причем разряд происходит с довольно значительной

постоянной времени (Rg II Rh)- Таким образом, соответствующий фронт выходного импульса будет искажен. В случае транзистора р-п-р искажается положительный фронт (рис. 9-6, б), а в случае транзистора п-р-п - отрицательный.

Описанных искажений не будет, если начальная скорость нарастания входного сигнала будет меньше, чем начальная скорость разряда емкости С:

\dt }

о Твых

Си (вых II н)

Выходное сопротивление 7?вых. как уже отмечалось, во время переходного процесса меняется. Поэтому при использовании приведенного условия следует ориентироваться на некоторое промежуточное значение этого сопротивления. Для входных сигналов.

ибо-

Рис. 9-6. Передача положительного и отрицательного фронтов импульса при наличии нагрузочной емкости. а - эквивалентная схема; б - временная диаграмма.

составляющих несколько вольт, и емкости нагрузки около 100 пФ типичной допустимой скоростью изменения входного сигнала является 10 В/мкс.

9-3. СЛОЖНЫЕ ПОВТОРИТЕЛИ

Если большое входное сопротивление является первоочередным требованием, то хорошие результаты можно получить с помощью так называемых сложных повторителей, в которых используются два транзистора и более. Следует заметить, что в таких схемах не имеет смысла ставить делитель в цепи базы, так как он не позволяет реализовать то большое входное сопротивление, ради которого применяют сложный повторитель. Поэтому в последующих схемах делитель не показан и считается, что источник сигнала связан с базой повторителя непосредственно, без реактивных элементов. При этом предполагается, что источник сигнала имеет постоянную составляющую напряжения, необходимую для нормального режима повторителя. В противном случае нужно использовать на входе делитель со следящей связью, о котором будет сказано ниже (см. рис. 9-9).