"Regolatore" Emitter follower

Circuito Emitter follower

La resistenza di uscita di un inseguitore di emettitore (emitter follower), assumendo che la base sia pilotata tramite un'impedenza sufficientemente bassa, è data approssimativamente dalla formula R = 30 / Ic, dove con Ic si indica la corrente di collettore espressa in milli-Ampere. Per cui con 1mA di corrente di collettore ci aspettiamo una resistenza di 30 Ohms, e per Ic=30 mA la resistenza vale 1 Ohm. La larghezza di banda sulla quale il nostro regolatore assume questa impedenza corrisponde alla banda in cui il suo guadagno corrente resta costante.

Impedenza di uscita al variare del valore del condensatore C2 = 0 uF (rosso), 2.2uF (verde), 22uF (blu), 2200uF (oro), con ESR di 100mR per tutti i casi

Nel nostro esempio sulla R4 scorrono 28 mA provenienti dal transistor, determinando una resistenza di emettitore in continua appena superiore ad 1 Ohm, come ci si aspettava. Questa resistenza resta costante fino a valori superiori ad 1MHz, come dimostra la curva rossa del grafico precedente. Considerata questa alta resistenza in uscita l'aggiunta di condensatori è raccomandabile e sicura, i grafici risultanti saranno completamente non risonanti, caratterizzati dal transistor per le basse frequenze, e dalla ESR del condensatore per le alte frequenze. Vi ricordo ancora che queste simulazioni utilizzano condensatori ideali, non tengono conto dell'ESL, e per questo motivo non ci sono grandi differenze sopra ad 1MHz!

Impedenza di uscita con C2 = 1uF, ESR = 100mR (rosso), 1mR (verde)

Fase elettrica con C2=2.2uF

Tutto rose e fiori per quanto riguarda questa impedenza resistiva a larga banda, ma con un'ampiezza superiore all'enorme valore di 1 Ohm essa sarà sicuramente inutile per i nostri scopi, no?

Beh, non del tutto. Ci sono alcuni semplici stadi amplificatori che presentano un PSRR intrinseco alto, o comunque non sono caratterizzati da impedenza ai morsetti ad elevato potenziale. Si tratta di circuiti che tipicamente non lavorano con una corrente sull'alimentazione dipendente dal segnale, cioè sono circuiti che erogano una corrente (quasi) costante.
Esempi sono gli stadi in classe A bilanciati (non quelli semplicemente in classe A, come si pensa di solito!), e gli stadi single-ended in cascata. Per questi la tensione di alimentazione ad inseguitore di emettitore rappresenta una valida ed economica soluzione che permette di ottenere esattamente quello di cui abbiamo maggiormente bisogno: basso rumore e ampia larghezza di banda. Questo è il motivo per cui trovate questo obsoleto schema di regolazione, o i suoi parenti basati sui JFET e i MOSFET, in alcuni preamplificatori e stadi fono piuttosto rinomati! (Non mi riferisco ai Naim questa volta).

Ora, se volete provare a realizzare questo regolatore, osservate la seguente raccomandazione: collegare il condensatore di uscita C2 in un circuito acceso comporta una corrente istantanea dall'emettitore di valore tale da poter bruciare il transistor. Siate pazienti, e togliete l'alimentazione al circuito prima di effettuare qualsiasi cambio. Ma se proprio andate di fretta e non volete prendere queste precauzioni, almeno inserite una resistenza che limiti la corrente al collettore del transistor. In tal modo non sarete costretti a dover effettuare numerose riparazioni.

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