2.2 Усилители с общим стоком

Каскад с общим стоком (рис. 2.2, а) часто называют истоковым повторителем. В этой схеме входное сопротивление выше, чем в схеме с общим истоком. Выходное сопротивление здесь низкое; инвертирование сигнала от входа к выходу отсутствует. Коэффициент усиления по напряжению всегда меньше единицы, нелинейные искажения сигнала незначительные. Коэффициент усиления по мощности может быть большим из-за значительного отношения входного и выходного сопротивлений.

Истоковый повторитель используется для получения малой входной ёмкости, для преобразования полного сопротивления в сторону его уменьшения или для работы с большим входным сигналом.

Рисунок 2.2 Схемы усилителей с общим стоком:

а - простейший истоковый повторитель; б - эквивалентная схема; в - истоковый повторитель с увеличенным сопротивлением смещения.

На частотах, где 1/ωСз.и значительно больше, чем R_i и R_н (рис. 2.2, б), входное и выходное напряжения связаны между собой соотношением [7]

(2.8)

откуда коэффициент усиления по напряжению К_и

(2.9)

Где,

(2.10)

Входное сопротивление каскада, изображённого на рисунке 2.2 а, определяется сопротивлением R_з. Если R_з соединить с истоком, как показано на рисунке 2.2 в, входное сопротивление усилителя резко возрастает:

(2.11)

Так, например, если R_з= 2 МОм, а коэффициент усиления по напряжению К_и=0,8, то входное сопротивление истокового повторителя равно 10 МОм.

Входная ёмкость истокового повторителя для чисто омической нагрузки уменьшается вследствие присущей этой схеме обратной связи:

(2.12)

Выходное сопротивление R_вых истокового повторителя определяется по формуле

(2.13)

При R_i>>R_н, что часто имеет место на практике, согласно (11) имеем:

(2.14)

При больших сопротивлениях нагрузки

R_вых ≈ 1/S (2.15)

Выходная ёмкость истокового повторителя

(2.16)

Надо сказать, что коэффициент усиления истокового повторителя слабо зависит от амплитуды входного сигнала, в связи с чем эта схема может быть использована для работы с большим входным сигналом.

2.3 Усилитель с общим затвором

Эта схема включения используется для преобразования низкого входного сопротивления в высокое выходное. Входное сопротивление имеет здесь примерно то же значение, что и выходное в схеме с общим стоком. Каскад с общим затвором используется также в высокочастотных схемах, так как при этом в большинстве случаев отпадает необходимость в нейтрализации внутренней обратной связи.

Коэффициент усиления по напряжению для схемы с общим затвором:

    (2.17)

где R_r - внутреннее сопротивление генератора входного сигнала.

Входное сопротивление каскада

  (2.18)

а выходное:

(2.19)