射极跟随器和达林顿放大器
射极跟随器和达林顿放大器是反馈放大器最常见的例子。这些是最常用的，具有多种应用。
射极跟随器
射极跟随器电路在反馈放大器中占有重要地位。射极跟随器是负电流反馈电路的一种。这主要用作信号发生器电路中的最后一级放大器。
射极跟随器的重要特性是 −
- 它具有高输入阻抗
- 它具有低输出阻抗
- 它是阻抗匹配的理想电路
所有这些理想特性使射极跟随器电路具有许多应用。这是一个没有电压增益的电流放大器电路。
构造
射极跟随器电路的构造细节与普通放大器几乎相似。主要区别在于，负载 RL 不在集电极端，但存在于电路的发射极端。因此，输出取自发射极端而不是集电极端。
偏置由基极电阻法或分压器法提供。下图显示了射极跟随器的电路图。
操作
施加在基极和发射极之间的输入信号电压在发射极部分的 RE 上产生输出电压 Vo。因此，
$$V_o = I_E R_E$$
整个输出电流通过反馈施加到输入。因此，
$$V_f = V_o$$
由于 RL 上产生的输出电压与发射极电流成比例，因此该发射极跟随器电路是电流反馈电路。因此，
$$\beta = \frac{V_f}{V_o} = 1$$
还要注意，晶体管的输入信号电压 (= Vi) 等于 Vs 和 Vo 之差，即，
$$V_i = V_s - V_o$$
因此反馈为负。
特性
射极跟随器的主要特性如下 −
- 无电压增益。实际上，电压增益接近 1。
- 相对较高的电流增益和功率增益。
- 高输入阻抗和低输出阻抗。
- 输入和输出交流电压同相。
射极跟随器的电压增益
由于射极跟随器电路是一种著名的电路，让我们尝试得到射极跟随器电路的电压增益方程。我们的射极跟随器电路如下所示 −
如果绘制上述电路的交流等效电路，它看起来会像下面的电路，因为没有发射极旁路电容。
发射极电路的交流电阻 rE 由下式给出
$$r_E = r'_E + R_E$$
其中
$$r'_E = \frac{25 mV}{I_E}$$
为了找到放大器的电压增益，可以用下图代替上图。
请注意，输入电压施加在发射极电路的交流电阻上，即 (r'E + RE)。假设发射极二极管为理想二极管，输出电压 Vout 为
$$V_{out} = i_e R_E$$
输入电压 Vin 为
$$V_{in} = i_e(r'_e + R_E)$$
因此，射极跟随器的电压增益为
$$A_V = \frac{V_{out}}{V_{in}} = \frac{i_e R_E}{i_e(r'_e + R_E)} = \frac{R_E}{(r'_e + R_E)}$$
或者
$$A_V = \frac{R_E}{(r'_e + R_E)}$$
在大多数实际应用中应用，
$$R_E \gg r'_e$$
因此，AV ≈ 1。实际上，射极跟随器的电压增益在 0.8 和 0.999 之间。
达林顿放大器
刚刚讨论的射极跟随器电路无法满足电路电流增益 (Ai) 和输入阻抗 (Zi) 的要求。为了实现电路电流增益和输入阻抗的总体值有所增加，两个晶体管按以下电路图所示连接，这称为达林顿配置。
如上图所示，第一个晶体管的发射极连接到第二个晶体管的基极。两个晶体管的集电极端子连接在一起。
偏置分析
由于这种连接类型，第一个晶体管的发射极电流也将是第二个晶体管的基极电流。因此，该对的电流增益等于各个电流增益的乘积，即
$$\beta = \beta _1 \beta _2$$
通常使用最少的元件来实现高电流增益。
由于这里使用了两个晶体管，因此需要考虑两个 VBE 压降。对于一个晶体管，偏置分析在其他方面是相似的。
R2两端的电压，
$$V_2 = \frac{V_CC}{R_1 + R_2} imes R_2$$
RE两端的电压，
$$V_E = V_2 - 2 V_{BE}$$
通过 RE的电流，
$$I_{E2} = \frac{V_2 - 2 V_{BE}}{R_E}$$
由于晶体管直接耦合，
$$I_{E1} = I_{B2}$$
现在
$$I_{B2} = \frac{I_{E2}}{\beta _2}$$
因此
$$I_{E1} = \frac{I_{E2}}{\beta _2}$$
这意味着
$$I_{E1} = I_{E1} \beta _2$$
我们有
$I_{E1} = \beta _1 I_{B1}$ 因为 $I_{E1} \cong I_{C1}$
因此，
$$I_{E2} = I_{E1} \beta _2$$
我们可以写成
$$I_{E2} = \beta _1 \beta _2 I_{B1}$$
因此，电流增益可以表示为
$$\beta = \frac{I_{E2}}{I_{B1}} = \frac{\beta _1 \beta _2 I_{B1}}{I_{B1}} = \beta _1 \beta_2$$
达林顿放大器的输入阻抗为
$Z_{in} = \beta_1 \beta_2 R_E .....$ 忽略r'e
实际上，这两个晶体管被放置在一个晶体管外壳中，三个端子从外壳中取出，如下图所示。
这种三端器件可以称为达林顿晶体管。达林顿晶体管的作用类似于具有高电流增益和高输入阻抗的单个晶体管。
特性
以下是达林顿放大器的重要特性。
- 极高的输入阻抗（MΩ）。
- 极高的电流增益（几千）。
- 极低的输出阻抗（几Ω）。
由于达林顿放大器的特性与射极跟随器的特性基本相同，因此这两个电路用于类似的应用。
到目前为止，我们已经讨论了基于正反馈的放大器。晶体管电路中的负反馈有助于振荡器的工作。振荡器的主题在振荡器教程中完全涵盖。
