L_7 (1075843), страница 2
Текст из файла (страница 2)
имеет следующие характеристики• Схема усиливает и по напряжению, и по току, поэтому схема с ОИ является хорошим усилителем мощности;• Схема изменяет фазу входного сигнала на выходе на противоположную, следовательно, в режиме ключа схему можно использовать в качествеинвертора, способного выполнить операцию логического отрицания «НЕ».• Схема усилителя имеет хорошие согласующие свойства, так как имеетбольшое входное и гораздо меньшее выходное сопротивления.• У схемы усилителя на полевом транзисторе хорошие температурныесвойства.2.3. Схема истокового повторителя (рис.7.4а).На рис.6.4а ─ усилитель на МОП-транзисторе с индуцированным каналом посхеме с ОС (истоковый повторитель), а на рис.6.4.б.
─ схема замещения участка«затвор-исток».Элемент R и н в схеме истокового повторителя (ИП) ─ нагрузка в цепи истока.В отличие от усилителей на транзисторе по схеме с ОИ схема ИП не усиливает понапряжению, имеет большое входное сопротивление (ограничение величины входного сопротивление получается за счёт резистора R д 2 ). Выходное сопротивление уИП невелико.СбEкRд1UзиСр1VTевхRд2Rина)Рис.7.4 аевхСр2UвыхUвыхРис.7.4б8Не усиливая по напряжению, схема истокового повторителя хорошоусиливает по току, поэтому она может быть использована в качестве усилителя мощности.Главным достоинством схемы с ОС является ее высокое входное сопротивление, которое объясняется тем, что в схеме усилителя действует 100-процентнаяотрицательная обратная связь по переменной составляющей сигнала. Имеябольшое входное и малое выходное сопротивления, схема истокового повторителя широко применяется для согласования высокоомной нагрузки с низкоомной, например, во входных цепях измерительных вольтметров, осциллографов.Потенциал стока относительно общей точки (земли) равен нулю.
Напряжение, с помощью которого задаётся РТ на ВАХ, определяется падениемнапряжения на резисторе в цепи истока R ин . Такое включение элемента R ин .обеспечивает схеме высокую температурную стабильность.Схема названа истоковым повторителем, так как нагрузка включается вцепь истока и, кроме того, коэффициент передачи по напряжению близок кединицеК=I R инI R инS R инccвых ===UU + U вых U + I c R ин 1 + S R инвхзизиU<13. Согласующие свойства усилительных каскадов на биполярных иполевых транзисторахВывод формул для входного и выходного сопротивлений усилителейсредних частот по переменной составляющей тока на биполярных и полевыхтранзисторахАнализ входного и выходного сопротивлений усилителей очень важенпри согласовании многоступенных усилителей.3.1.
Вывод формул для входного и выходного сопротивлений схем усилителей на биполярных транзисторах.Вернёмся к лекции 6.Схему усилителя на биполярном транзисторе с ОЭ в лекции 6, рис.6.8.представим схемой замещения на средних частотах (рис.7.5), а схему усилителя с ОБ (лекция № 6, рис.6.19). ─ схемой замещения на рис.7.6.9Схемы на рис.7.5 и 7.6 справедливы, если принять следующие условия:• вывод формулы для входного сопротивления по схеме усилителярис.6.8 в лекции 6 выполняем при замкнутом ключе «К»;• в области средних частот внешние ёмкости схем усилителейС р1 ; С р2 ; С э можно считать бесконечно большими, и поэтому сопротивленияих принимаем равными нулю.
Паразитными емкостями транзисторов такжепренебрегаем;Iбв = IкIэα = IкIэIбrбrэr*кrгrгIэrэr*кIбRкUвхrбRкUвхРис.7.6. Эквивалентная схема усилиРис.7.5. Эквивалентная схема усилителя на средних частотах (ОБ)теля на средних частотах (ОЭ)В эквивалентных схемах приняты следующие обозначения:rб − объемное сопротивление базы;r к − дифференциальное сопротивление коллекторного перехода длясхемы с ОБ;rэ =ϕt− дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода и обIэласти эмиттера;rк =*rк − сопротивление коллекторного перехода и области коллек1+ βтора транзистора;r ист − cопротивление источника входного сигнала.103.1.1. Вывод формулы для входного и выходного сопротивлений усилителя на транзисторе с ОЭUI × r + I э × r э I × r + ( I б + h21 × I б ) × r эR = вх = б б= б б= r б + r э (1 + h21) .вх IIIбвхбПримечание.
Вывод формул для входного сопротивления был дан безучёта влияния режимных элементов. Если необходимо учесть влияние сопротивлений базового делителя R =бR R б2б1, в схеме с ОЭ (в лекции 5,R б1 + R б 2рис.5.8), а в схеме с ОБ сопротивление гасящего резистора R б1 (в лекци 5,рис.5.20,) по переменной составляющей сигнала, то преобразование формулдля r вх будет несложным: названные сопротивления режимных элементов ивходное сопротивление усилителя по переменной составляющей сигналавключены параллельно Rвх = r б + r э (1 + h21 ) ¦¦ Rб .Выходное сопротивление усилителя на транзисторах с ОЭ.rвыхОЭ = rэ + (r б '+ r г) /(1+ β е),*h21 r кгдеβ е = * Rк Rн .rк +Rк + Rн3.1.2.
Вывод формул для входного сопротивления схем усилителей натранзисторе с ОБ и с ОК.Схема замещения на рис.6.6. соответствует схеме усилителя с ОБ, а нарис.6.7 ─ схеме усилителя с ОК.Работу по выводу формулы для входного и выходного сопротивленийсхем с ОБ и ОК предлагается выполнить самостоятельно. Принцип тотже, что и при выводе формулы входного и выходного сопротивлений усилителя на транзисторе с ОЭВывод формулы для выходного сопротивления усилителя на транзисторе с ОБ по схеме замещения на рис.6.6.Если дифференциальное сопротивление r к окажется гораздо больше сопротивления нагрузки в цепи коллектора R к , то выходное сопротивление будет определяться сопротивлением rвыхоб ≈ R к .
Если же дифференциальноесопротивление r к окажется соизмеримым с R к , то выходное сопротивление11усилителя будет определяться параллельным соединением этих сопротивлений rвых.об ≈r к Rк.r + RккВывод формулы для выходного сопротивления усилителя на транзисторах с ОК.IбIкrбrкIб (β+1) = IэrгIэrэUвхRэРис.7.7. Эквивалентная схема усилителя на средних частотах (ОК)Если пренебречь сопротивлениями эмиттерной области и генератора, тоэто будет самое минимальное выходное сопротивление эмиттерного повторителя (от 0,2 до 2 ОМ).rвых.ок =rб1+ h 21С учётом названных сопротивлений выходное сопротивление эмиттерного повторителя возрастает до 100…200 Ом, но это гораздо меньше, чем всхемах на транзисторе с ОБ и ОЭ.3.2.
Вывод формул для входного и выходного сопротивлений схем усилителя на полевом транзисторе по схеме 7.1а. (см.рис.7.1б и формулы 7.2 и7.3). Эту работу Вы проделаете самостоятельно..