Gemeenschappelijke-collectorversterker

Figuur 2: Afleiding voor de spanningsversterking

Figuur 3: Gemeenschappelijke-collector versterker

Zoals in alle versterkers is de spanningsversterking gelijk aan:

${\displaystyle A_{v}=\left({\frac {V_{uit}}{V_{in}}}\right)}$

De capacitieve reactanties zijn negeerbaar aan de werkfrequentie. Voor de emittervolger zoals weergegeven in figuur 2

${\displaystyle V_{uit}=I_{e}.R_{e}}$

en

${\displaystyle V_{in}=I_{e}(r'_{e}+R_{e})}$

Daarom is de spanningsversterking gelijk aan

${\displaystyle A_{v}=\left({\frac {I_{e}.R_{e}}{I_{e}(r'_{e}+R_{e})}}\right)}$

de ${\displaystyle I_{e}}$ stroom deelt zichzelf weg, dus herleidt de basis naar emitter spanningsversterking zich tot

${\displaystyle A_{v}=\left({\frac {R_{e}}{(r'_{e}+R_{e})}}\right)}$

waarbij

${\displaystyle R_{e}=R_{E}||R_{L}}$

als er geen belasting is, dan is

${\displaystyle R_{e}=R_{E}}$.

Hieruit volgt dat de versterking altijd kleiner of gelijk is aan 1.

Als ${\displaystyle R_{e}>>r'_{e}}$ dan is de goede benadering gelijk aan ${\displaystyle \scriptstyle A_{v}\approx \ 1}$

De emitter-volger heeft als karakteristiek een hoge ingangsweerstand waardoor deze gebruikt kan worden als buffer bij een laagohmige belasting.

Het afleiden van de ingangsweerstand, kijkend naar de basis van de gemeenschappelijke-collector versterker, is gelijkwaardig met de gemeenschappelijke-emitter versterker. Echter wordt in de gemeenschappelijke-collector de emitter weerstand nooit omzeild omdat de uitgang langs ${\displaystyle R_{e}}$ gaat, die gelijkstaat aan ${\displaystyle R_{E}}$ in parallel met ${\displaystyle R_{L}}$.

${\displaystyle R_{in(basis)}=\left({\frac {V_{in}}{I_{in}}}\right)=\left({\frac {V_{b}}{I_{b}}}\right)=\left({\frac {I_{e}(r'_{e}+R_{e})}{I_{b}}}\right)}$

Omdat ${\displaystyle I_{e}\approx \ I_{c}=\beta _{ac}.I_{b}}$

${\displaystyle R_{in(basis)}\approx \ \left({\frac {\beta _{ac}.I_{b}(r'_{e}+R_{e})}{I_{b}}}\right)}$

De term ${\displaystyle I_{b}}$ deelt zichzelf weg; hieruit volgt,

${\displaystyle R_{in(basis)}\approx \ \beta _{ac}(r'_{e}+R_{e})}$

Als ${\displaystyle R_{e}>>r'_{e}}$, dan is de ingangsweerstand aan de basis gelijk aan

${\displaystyle R_{in(basis)}\approx \ \beta _{ac}.R_{e}}$

De instelweerstanden in figuur 3 staan parallel met ${\displaystyle R_{in(basis)}}$ kijkend van de ingangsbron; dus de totale ingangsweerstand is gelijk aan

${\displaystyle R_{in(tot)}=R_{1}||R_{2}||R_{in(basis)}}$

Na het verwijderen van de belasting, kijkend naar de emitter van de emitter-volger, is de uitgangsweerstand gelijk aan:

${\displaystyle R_{uit}\approx \ \left({\frac {R_{s}}{\beta _{ac}}}\right)||R_{E}}$

${\displaystyle R_{s}}$ is de weerstand van de ingangsbron. De uitgangsweerstand is zeer klein bij deze schakeling, zodat de emitter-volger zeer nuttig is bij belastingen met een kleine weerstand.

De stroomversterking is gelijk aan:

${\displaystyle A_{i}=\left({\frac {I_{e}}{I_{in}}}\right)}$

met ${\displaystyle I_{in}=\left({\frac {V_{in}}{R_{in(tot)}}}\right)}$

De vermogensversterking is het product van de stroom- en spanningsversterking. Voor de emitter-volger is de spanningsversterking ongeveer gelijk aan 1.

${\displaystyle A_{p}=A_{v}.A_{i}}$

Omdat ${\displaystyle A_{v}\approx \ 1}$, is de vermogenversterking gelijk aan:

${\displaystyle A_{p}\approx \ A_{i}}$

• Floyd, Thomas L. (2007), Electronic Devices (Conventional Current Version): Eight Edition