mini|Fig. 1 NPN emitterfylgjar med forspenningsnettverk av spenningsdelartypen. Emitterfylgjar, eller felles kollektorkopling, er eit forsterkartrinn bygd rundt ein bipolar transistor med kollektoren som fellesterminal, som vist i fig. 1. Inngangssignalet er kopla til base-terminalen og utgangssignalet vert henta frå emitteren. Krinsen i fig. 1 er bygd rundt ein NPN-transistor. Ein emitterfylgjar kan òg nytta ein PNP-transistor, men NPN er det vanlegaste. Forsyningsspenninga (merka + med ein sirkel rundt i fig. 1) er ei likespenning, som kan koma frå eit batteri, eller frå ein spenningsregulator. Etter som krinsen får tilført effekt via kan han forsterka straumen, og difor effekten.

Inngangssignalet er spenninga . Ein emitterfylgjar har ikkje kollektormotsand, så utgangssignalet vert henta frå emitteren. Kondensatoren blokkerer for likestraum, slik at signalkjelda på inngangen ikkje vert utsett for likespenning. På same måte blokkerer kondensatoren for likestraum på utgangen, slik at lasten ikkje vert påtrykt likespenning. Kondensatorane slepp gjennom tidsvarierande straum (vekselstraum), så dei vert kalla «koplingskondensatorar». På grunn av koplingskondensatorane kan ikkje forsterkaren forsterka likestraum. For å skilja konstante og tidsvarierane signal er det her nytta storbokstavar for konstante spenningar og straumar og småbokstavar for dei tidsvarierande signal. Dei tidsvarierande komponentane til base- og emitterspenningane vert difor skriva respektivt

Forspenningsnettverket mini|Fig. 2 Klipping av kollektorstraumen. Forspenningsnettverket, òg kalla biasnettverket, har som oppgåve å syta for at kollektorstraumen, og dermed emitterstraumen har ein verdi slik at emitterspenninga ligg om lag midt mellom null og forsyningsspenninga når inngangssignalet er null. Dette gjer at utgangsspenninga kan svinga over eit størst mogleg område utan at transistoren stenger heilt, slik at går til null (fig. 2), eller opnar heilt, slik at kollektorspenninga vert lik forsyningsspenninga. I begge tilfella seier ein at forsterkarer klipper signalet. For å unngå klipping lyt ein syta for at kollektorstramen har ein fornuftig verdi når inngangssignalet er null. Denne straumen vert kalla «tomgangstraumen».

Spenningsdelaren -, saman med emittermotstanden , syt for at basespenninga er konstant når inngangsspenninga er null. Emittermotstanden fungerer som loal attendekopling og stabiliserer tomgangsstraumen. Etter som kollektorstraumen er proporsjonal med basestraumen

der er straumforsterkinga, aukar kollektorstraumen når basestraumen aukar. På same måte vil ei redusert inngangsspenning føra til redusert kollektorstraum. Emitterstraumen

så når er stor er .

Spenningfallet mellom base og emitter er konstant (ca. 0,6 V i ein småsignalforsterkar), så emitterspenninga .

Vi kan finna emitterstraumen som

der . I emitterfylgjaren er alltid , så

Emitterstraumen er med andre ord uavhengig av .

Småsignalanalyse Når basespenninga varierer i takt med inngangsspenninga vil variasjonen i emitterspenninga fylgja variasjonen i basespenninga, og inverterer ikkje signalet. Det er dette som er opphavet til betegnelsen «emitterfylgjar». Ein emitterfylgjar forsterkar straumen, men ikkje spenninga. Han fungerer difor som ein buffer, med høg inngangsimpedans og låg utgangsimpedans.

Straumforsterkning Straumforsterkninga er definert som

der er straumen inn i inngangsterminalen frå signalgeneratoren og er straumen gjennom lastmotstanden. Straumforsterkninga frå base til emitter , men på grunn av at noko av forsvingg gjennom og og noko av tek vegen om er . For å ta omsyn til dette plasserer vi straumdelarar både på inn- og utgangen:

der , der

er den indre motstanden mellom base og emitter.

Inngangsimpedansen Motstanden sett inn i basen

Når kan uttrykket forenklast til

For å finna inngangsmotstanden (inngangsimpedansen i midtfrekvensområdet) sett frå signalgeneratoren lyt vi ta omsyn til og , så

Utgangsimpedansen Utgangsimpedansen frå emitteren

så

Frekvensrespons Frekvensresponsen til ein felles forsterkartrinnet er i lågfrekvensområdet avhengig av koplingskondensatorane og dei eksterne motstandane, medan han i høgfrekvensområdet vert bestemt av interne kapasitans i transistoren saman med dei eksterne motstandane.

Lågfrekvensresponsen Kondensatorane og gjev opphav til eit HP-filter, som generelt har litt ulike knekkfrekvensar. Knekkfrekensen til filteret rundt blir

der er gitt ved (). Knekkfrekvensen på grunn av blir

der er impedancen sett inn i emitter, gitt ved ().

Høgfrekvensresponsen mini|Fig. 3 Hybrid-pi-modell. Bandbreidda til forsterkaren vert betemt av LP-filtere, danna av eksterne motstandar og interne kapasitansar, kalla parasittiske kapasitansar. Desse er kapasitansen mellom basen og emitteren og mellom kollektor og base. Det er òg ein liten kapasitans mellom kollektoren og emitteren, men han påverkar ikkje frekvensresponsen, så vi kan sjå bort frå han.

Fig. 3 syner ein emitterfylgjar der transistoren er representert ved hybrid-pi-modellen. Etter som kollektorspenninga er konstant oppstår det ikkje attendekopling. Fråværet av Miller-effekt fører til at ein emitterfylgjar har mykje større bandbreidd enn ei felles emitterkopling.

Referansar T.L. Floyd, Electronic devices, 9. utg., Prentice Hall, 2012. J. Millman og C.C. Halkias, Integrated electonics: Analog and digital circuits and systems, McGraw-Hill, 1972.

Kategori:Analog elektronikk Kategori:Analog audio