Степаненко И. Основы теории транзисторов и транзисторных схем (1977) (1086783), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Источником сигнала является генератор ю а коэффициентом прямой передачи †крутиз усилителя. <-)братиая связь в данном случае отрицательная, т.е. оиа уменьшает козффициент передачи, но повышает стабильность усиления. Считая четырехпол2осннк обратной связи однонаправленным, представим его так, как показано на рнс. 8-4, б. В данном случае — г- — —— Рис. 8.4. Эквивалентная схема ОЭ. е — приведенная к сзрунтуре на рнс.
В-т, а; б — явно выражеяныы еетырехяолюсннком ебратноа связи. Иве к = )ззвых к = «а. Из Рис. 8-4, б сдедУет, что п а Р а м Е т Р ы цепи прямой передачи равны: Йвых «к Поскольку соиротизление га з н у т р е н н ее, т. е. анеизбежноев, то даже пря бездействующей обратной связи величину (8-14а) нужно умножить на епопразочньмв козффипиенты В'х „и $,', и а величины (6-146) и (8.14з) сложить соответственна с йз,в,хк и )7 „(см. табл. 8-!). Используя (8-уб) и (В-Вг), получаем: г гб г гк асахи = — „' еьвых з — 1.
ге+ га «к+ г Следовательно, параметры транзистора без учета внутренней обратной связи имеют анж (8-15 а) (6-188) (8-15з) С учетом же внутренней обратной связи (мз —.— — «,) нужно (8-1ба) разделить, а (8-1бб) и (8-1бв) умножить на глуб. ну обратной ~вязи (см. табл. 8-1), в данном случае на величину 1+Руб . Позтому и а р а м е т р ы р е а л ь н о г о т р а н з и с т о р а при- ()гб р . Аз= —— ~ге гб ' )звк Гб 5 — — йвхи$выхс ~— гб гб+ га )тнх = гб+ гэ ))в =- гк+ г,. (8-14 а) (8-14б) (8-14в) нимагет ВИД т: Р (гб+гз) (1+Русе) гб+г (1+ Р)1 гт в« = (Гб+ Г з) (1 + РУбо)1 )там» = »а (1+ Рубе). (8-16 а) (8-1бб) (8-1бв) Последние два выражения знакомы по 2 7-2.
Чтобы учесть влияние сопротивлений 77т и 77в, показанных на рис. 8-4, б ПУНКГИРОМ, НУжвс ВОСПОЛЬЗОВатЬСВ КО»ффнПИЕНтаыйб»»ь И 5»ы„в КатОРЫЕ СО- глащю (8-7а) и (8-Ва) имеют значении: Тогда с помощью табл. 8-1 и формул (8-14) получим параметры к а с к ада ОЭ: Рое (В-!7а) ()«г+ ге+ гз) (1+ Рс«уб) 77»« = (ге+ «э) 11+ тоета») (8-17б) 77„,„= гн (1 + Руб) (8-17з) где уб имеет значение (7-9), а Р, отличается от значении (7-ю) лишь тем, что вмесга сУммаРного сопРотивленйв А«)! 77н Учтено одно сопРотнвление )7«. Дли идеального транзистора, у которого ге= О, получается Я= — и/гю что совпадает с определением крутизны на с, 222 с точностью до знака. Сравнительная оценка.
Таким образом, при использовании Т-образной эквивалентной схемы внутренняя обратная связь в каскаде ОЭ всегда является обратной связью ло току. Что касается классификации по входу, то в зависимости от типа источника сигнала (генератор тока или генератор э. д. с.) внутренняя обратная связь может быть либо параллельной (сложение токов, рис.
8-3), либо последовательной (слогкениенапряжений, рис. 8-4). В первом случае основным усилительным параметром будет коэффициент усиления тока, во втором — крутизна, Первый случай (источник сигнала в виде генератора тока) характерен для многих транзисторных каскадов. Однако он связан с использованием параметров а и и„, неудобных для схемы с обшим эмиттером; кроме того, приходится иметь дело с и о л о ж и т е л ьн о й обратной связью„что менее привычно в усилительной технике; наконец в инженерной практике более распространены расчеты с коэффициентом усиления напряжения, чем с коэффициентом усиления тока. Поэтому при анализе внутренней обратной связи методически удобнее исходигяь из эквивалентной схемы с последовательной связью и еенератором и.
д. с. в качестве источника сиенала (рис. 8-4). В тех случаях, когда сопротивление й, настолько велико, что пользование «естественным» параметром такой схемы — кругиз- „ой нелогично, можно перейти к коэффициенту усиления тока (см. табл.
8-2): г =.ч — ' ()ое Лг '+Рсгтб )(г+Гб+Г, . Последнее выражение, естественно, совпадает с (8-13а). При условии )с, ~ гб + г, оба онн дают значение К~ —— рог 1+ () оетб которое является основой важнейших формул в гл. 6 и 7. Эту величину можно трактовать как коэффициент исиленил тока транэиапорного каасада при достаточно болвигож сопротивлении источника сигнала и достаточно шалон сопротивлении нагрузки. Анализ и выводы, приведенные в данном параграфе, относятся, конечно, не только к области средних частот, но и к другим частотным или временным диапазонам, а также к постоянным составляющим токов и напряжений.
Именно такой была методика исследованийвгл. 6и7. В заключение напомним, что наряду с внутренней обратной связью но т о к у в транзисторных каскадах всегда действует внутренняя обратаан связь по н а п р я ж е н и ю, которая на рис. 4-13 н 4-24 отражена генератором э. д. с. рза(та. Таким образом, внутренняя обратная связь, вообше говоря, с и е ш а ни а я. Однако роль обратной связи по напряжению, как правило, невелика (см. 4 7-1) и ее приходится учитывать лишь в каскадах с весьма высокоомной нагрузкой. Методика учета была показана в 4 7-2 (см.
формулы (7-21)1. 8-4. ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ПО ПЕРЕМЕННОМУ ТОКУ Один из важнейших каскадов с глубокой отрицательной обрат'пой связью — эмиттерный повторитель — подробно рассматривается в гл. 9. В настоящем параграфе рассмотрены другие варианты обратных связей, как местных„так и общих. При этом во всех случаях обратная связь считается г л у б о к о й. Местная обратная связь по току. Этот вид обратнон связи, знакомый по каскаду с коррекцией (см.
рис. 7-16), обеспечивается ',;простейшим способом — включением активного сопротивления )с :последовательно с эмиттером (рис. 8-5). При этом остаются в силе выражения (8-17), а также выражения, приведенные в 5 7-2 и 7-4, с заменой велкчины гэ на сумму г, + гсе. На практике всегда берут .,Юэ ~~ь г„чтобы полнее использовать преимущества обратной связи ', Р ь й а Казалось бы, глубину обратной связи можно увеличить, не включая внеш.ний резистор )(з, а уменьшая рабочий ток транзистора, поскольку уменьшение тока !з приводит согласно (4-22) к увеличению сопротивления г,. Однако такой :г(ариант иеравноценеи основному (рис. 8-5): во-первых. глубина обратной связя .оказывается функцией режима (рабочего тока); во.вторых, режим малых токов .'(микрорежим) характерен ухудшением усилительных и частотных свойств схемы, ,:",н также меньшим динамическим диапазонам.
Произведя эту замену в формуле (8-176), получим: '(~кк = (гб+ >гр) (1 + ))аеубр) крЯр> (8-19) где Й~ 7бр~ + гк >)р> >>7» >) гр ) >> ();> (коэффициент 7„' записан с учетом условия г(к )) Я„~~ь Р„)) (гб -)- + )т,), см. (7-19а)). Сравнивая (8-19) с (7-15), видим, что входное сопротивление значительно больше, чем в обычном каскаде (поскольку Кр ~~ г,). Зто вполне отвечает свойствам п о с л е- -Е„ до в а тел ь но й обратной связи. Например, если Яр = 500 Ом н () = 50, то Є— 20 кОм. Заменив г, на Др в формуле (8-17в), получим: И гк(1+~7б)> (8-20) где )>>р 7б )> )г Сравнивая (8-20) с (7-23), приходим к кбрхркктрккног ббркяткря выводу, что выходное сопротивление тоже сккркк> яб тркУ.
больше, чем в обычном каскаде (из-за того* что 7б ) 7б). Зто ОбстОятельствО соответствует общим свойствам обратной связи и о т а к у. Например, если И, = Зйр = 1,5 кОм, () =50 и гк = 1 МОм, то )т,„„ = 250 кОм. Заменив г, на Кр в формуле (8-17а) и умножив крутизну на суммарную нагрузку Я„)! )Тк„получим коэффициент усиления напряжения: ))ре(йк!)Я ) ()ре(Як(йк) (8 21) Ж>+гб+Ир) ()+й, Тб) И>+)~ Сравнивая (8-21) с (7-4а) и (7-16), убеждаемся, что коэффициент усиления меньше, чем в обычном каскаде, как и должно быть при от р и ц а тел ь но й обратной связи. Если связь глубокая, т.
е. (), 7б ~ 1 (или, что то же самое, И, ~ 14,), то К ~- —. Як 1йк к Йр (8-22'ь) Отсюда ясно, что значение сопротивления )г ограничено условием Яр ч~ ~Я, )) Я„(это условие использовалось выше при записи () ) '. При холостом ходе (»т„= оо) или при работе данного каскада на'другой аналогичный каскад (Н„= )7,„,л Л„) 7 к (8-226) «чо Выражения (8-22) соответствуют общему выражению (8-3), характеризующему глубокую обратную связь, когда усилительный параметр почти ие зависит от свойств цепи прямой передачи и определяется коэффициентом обратной связи (в данном случае из = = — 1«'о). В области низших частот действительны все формулы $ 7-3, за исключением (7-306), в которой следует заменить г, иа гт .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
