Степаненко И. Основы теории транзисторов и транзисторных схем (1977) (1086783), страница 83
Текст из файла (страница 83)
В общем случае, как следует из табл. 8-1, К"'= +. к ' (8-32а) Коэффициент Кя рассчитывается по формуле (7-58а). Полагая !) = 8; )с', ~4')«,„1 = 1)1)7„и тт«1 =) )с,„„получаем: К. =()»в )в«в 1вв1' Если Лт„~ Л7„(что обычно выполняется), то кя есть коэф- фициент передачи делителя )с„— Й„, т. е. в1 й )1»1+ Йв. с ' Следовательно, прн глубокой обратной связи выражение (8-32а) переходит в следующее: (8-325) Ия )С в» Ссвв Условие )т,, ~ И,1, при котором К вм ~ 1, легко выполнимо: оно не противоречит условию глубокой обратнои связи (х„Кв ~~ 1) благодаря большому усилению К„. Типичными значениями явля- ются: Кя = 500 —:2000; )1,, = бч 10 кОм; )с,т = И) —:200 0м; при атом 1 + х„К„= 20-:50 и К „= 25 —:40.
Глубокая обратная связь и высокая устойчивость делают данс ную схему удобным элементом линейных импульсных усилителей 1123). 1 Строго говоря, в схеме действует двух ветл ее и я сбрзтнея связь: общяя по напряжению и местная ( в 1-и кзснеде) по току. Если представить выход цепи н так, квк показано ня рис. 8-2, а, то резистор всвв можно отнести к пепи прямой передзчи.
Тогда усиление и входное сопротивление 1-го каскада можно рассчитывать по формулам (8-91) и (8-19), Если считать, что в отсутствие обратной связи и )7„= р,й,ы то при глубокой обратной связи входное сопротивления схемы выражаются следующим образом: Р (1 1 К ) ом ор пвт«свв. ао.с )1выс Йа. с )твнх.о.с 1 ( д" )7, „= )7„в и выходное (8-ЗЗа) (8-ЗЗб) то есть входное сопротивление повышено, а выходное понижено. Типичными значениями будут: )с„„= 20 —:50 кОм; )с,„„,, = = 100 —:200 Ом.
В схеме на рис. 8-7, б действует п а р а л л ел ь н а я о бр ат н а я с в я з ь по то к у и, следователыго, усилительным параметром согласно рнс, 8-2, г целесообразно считать Кь В общем случае, как следует из табл. 8-1, Кго.с= 1 К Кг (8-34а) +и; Полагая р = р, Иш.'и )(,„з и )с',~~о Я,„ы можно считать К«=5«8 . Если Л()э, ~ Л()вэ и М„„„= Ы„;3 б)м„то 51„= ж (57,„„)т„)/)7,л н тогда яг = Луо, «757вмс — )твзФо с При условии глубокой обратной связи выражение (8-34а) переходит в следующее: (8-34б) ! о.
с Условие Ям,,л )с',з, при котором К, „~ 1, легко выполняется; оно не противоречит условию глубокой обратной связи (кгК1 ж ~ 1) благодаря большому усилению Кь Типичными значениями являются: Кг —— 500 —:2000; Д,, = 0,5 —:2 кОм; Рвз = 50 —:200 Ом; «Исключение, как и в ламповом варианте 162), составляет облэсгь малых времен и высших частот, когда дополнительный сдвиг фазы в повторителе может понизить устойчивость усилитеая или вызвать саможжбуждение.
Часто в схему вводят третий каскад — змиттерный повторитель (см. гл. 9)— и обратную связыюдшат с выхода повторителя. Такая мадифинапия (так называемая «тройкав) не требует приипипиальиых изменений в анализе и его рсзуль. татах, поскольку ныходиае напряжение повторителя пракгичесхи совпадает с напряжением ьвв па величине и фазе т. Преимуществами при введении третьего каскада являются гораздо меньшее выходное согротнвление (до 10 Ом и меньше) и соответственно возможность уменьшения сопротивления )(,.с, а вместе спим )свь Уменьшение последнего ослабляет местную обратную связь в 1-м каскаде (см. сноску на с.
326) и тем самым повышает исходный коэффипяеит усиления 1(в, а следовательно, н глубину общей обратной связи в несколько раз. при этом 1 + м1К1 = 10+ 40 и К1,, = 20 —:50. Считая, что в отсут- ствие обратной связи 1т,„ж рхг,х й Я,„„~ г'„в, для входного и вы- ходного сопротивлений (при г л у б о к о й обратной связи) полу- чаем." хкох сох~ко.с вк.о.с 4+мхК1 фвйвв 11'кв!!в !!внх. о.
с = !1вкм (! + И1й 1) !х" (8-35а) (8-356) Очевидно, что входное сопротивление понижено, а выходное— повышено. Типичными значениями будут: 1!1,к,, = 10 он 50 Ом; й,„„, = 0,2 —:1 МОм. Такие усихнПЕли УДобны, например, в ядерной алевтронике при работе от фотозлектронных умножителей (ФЭУ), имеющих очень большое внутреннее сопротивление 1!241.
Йитересно отметить, что, включая на входе последовательное сопротивление гт > !!вх.о.„а на выходе параллельное сопротивление гх ~~ !!скоко,„получаем по-йрежнему усилитель тока, но с входным и выходным сопротйвлениями, близкими к гх и г, т. е. практически не зависящими от режима 1!2!!. В схеме на рис.
8-8, а действует п а р а л л е л ь н а я о братная связь по напряжению и, следовательно, усилительным параметром согласно рис. 8-2, б целесообразно считать сопротивление передачи Я„. Данная схема является обобщением однокаскадиой (см. рис. 8-6). При условии Л(г'„з» ЬУет, которое всегда выполняется, имеем: ~-'го. с ил= = а! вн'„ кко. с Следовательно, в общем виде 'кв ~кв.о. с ! ! 11 !х ! я в (8-36а) а при глубокой обратной связи (8-366) 1Рк.
о. с )Ро. с" В отличие от однокаскадной схемы условие глубокой связи — К„И,л а 1 легко выполнимо, поскольку исходное сопротивление передачи имеет очень большую величину: й„= — = — — МхМ а Г! х ткхйкв гвх гб1 (обычно 50 — 300 МОм и больше). Поэтому даже при условии Р,л;> ~ )ткв, при котором )к'„= 10 —: 100 кОм, обеспечиваются глубина обратной связи в несколько тысяч и весьма высокая стабильность.
Входное и выходное сопротивления, которые в отсутствие обратной связи равны )твх ж рхгвт и Я,нк = Як„ в рабочей схеме равны: 'хвх ыо.с )двх.с.с= д+ и Гвд ыа Р гх Ивых ~о- с д+ нА Н~0 (8-37а) (8-37б) Оба сопротивления оказываются очень малыми: = 0,1 — д1 Ом; Я„м = 0,5 — 5 Ом. Такой усилитель, как и предыдущий, удобен для работы с генераторами тока, например ФЭУ. Эавнсимосдь входного сопротивления от тока гвд можно предотвратить по.
следовательным включением сопротивления г, ы ггв с, как указывалось выше. Пели вместо Йв использовать параметр Кх, то согласйо табл. З-й и Чармуле (8-366) при глубокой обратной связи получаем ʄ— — хсс.сИг, т. е. ком(хрнциент усиления зависит от сопротивления источника сигнала. При Кг = !О-'*- 10О Ом значение К„может составлять несколько тысяч.
В схеме на рнс. 8-8, б действует и о с л е д о в а т е л ь н а я об р атн а я си я з ь по то к у н усилительным параметром согласно рис. 8-2, и следует считать кругизну. Если Л(7„~ Иl „ что всегда легко обеспечить, то аГ'с. «А'вдйвв хз = аувых йс. с Тогда в общем случае ~у ~у.с.с д Ч ю + кз а при глубокой обратной связи 5 ~хе. с К,~Ям ' (8-38а) (8-385) Юэ1йвв. дтвх.с.с=)твх(1+мноу) рдрх()а р д в. с ~~Ф.а дзвых.с.с = дзвых (1+качу) мы низ ыс (8-39а) (8-39б) Оба сопротивления имеют большие расчетные значения, например Й....., = 200 —:500 кОм; Я,„„„= 0,5 —:1 МОм. Фактически Если принять р = (); )д'„„д — — рд)с,д н гс ~ге,„а, то в отсутствие обратной связи крутизна Яу выражается формулой Гвв х Гхв йхйв Я гед х.* й д и может составить 10 — 15 А/В. Типичными параметрами схемы являются: гд'„= 50 —:200 Ом; Ьвх св 10 —:200м; Ад„= 0,5 —:2 кОм; при атом получается 1+ + кз5у = 20 —:50 и Б,„„= 0,5 —:2 ИВ.
Считая, что в отсутствие обратной связи й„ вЂ” рд1г,д и Й,, = — г~, получаем для входного и выходного сопротивлений рабочей схемы: предельными значениями того и другого являются соответственно сопротивления гю и г„з, которые не учитывались при записи коэффициентов р.
Варн антамн рассмотренной схемы могут быть усилители, у которых )1,вс = О, а сопрстнвленне А', является общим для 1-га н З.го нлн для нсех трех каскадов. В атнх случаях обратная связь по току является 100%-ной, т. е. А('в. с А(вв~х в хам — — — Я 51 вмх А(вв н соответственно 1 8 у.в. с )1 (8-40 а) Чтобы крутизна была того же поршгха, что н в схеме на рнс.
8-9, б (т. е, охало 1 А/В), необходимы значения 1св = 0,5 —: 2 Ом. Прн этом в отсутствие обратной связи 1г „= рхгвх н Ву яв — ()и) /г х, а входное н выходное сопротивления рабочей схемы имеют значення: 11вх. с. с ~ ()хвнхйвйв' (8-405) 11вмх. в. с вавгвв ° 1~, (8-40 в) т х Порядок величин зтнх сопротивлений тот же, что н з основной схеме (незавнснмо ат расчетных значений, онн тоже аграннчены значениями г„х н г„э).
8-5. ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ На рнс. 8-9, а поназана распространенная в свае время схема треххзснадвого усилителя с общей н местными обратными связями по постоянному току (125). Обратная связь по переменному току предотвращается с помощью нонденсатора С большой емхостн, чтобы не снижать усиления сигнала. Таная схема, в основе которой лежит усилитель с гальванической связью каскадов, позволяет сущест.
венно улучшить передачу низших частот нлн вершнны импульсов, тзх нан в ней резко уменьшено нолнчестао переходных н блокирующих конденсаторов. Отсутствне последних приводит, разумеется, к сннженню усиленна з цепн прямой передача, но наличие трех наснадов обычно хомпевснрует этот недостаток. По отношенню х и р н р а щ е н н н м постоянных составляющих в схеме действуег параллельная отрицательная обратная связь па напряжению. Такая связь стабилизирует ноллезторный потенциал транзистора Т, а следовательно, н его холлекгорный тоя. Для того чтобы оценить степень стабнлнзацнн, нужно найти глубину обратной сааза. Прн достаточнобольшом усилении(Кв ) 10) н дсстаточно большой пелнчнне сопротивления обратной связи (Н, в Кв) можно счнтзть цепь обратной связн однонаправленной н изобразить усилитель в виде сяелетной схемы нз ряс.
8-9, б. С обратной связью по постоянному току мы познакомились в гл. 6 при анализе режима и стабильности рабочей точки. В частности, выражения (6-4) и (6-8) содерхгат характерный для внутренней обратной связи двучлен 1+ йуа — глубину обратной связи, где коэффициент обратной связи уа определяется внешними сопротивлениями схемы. Теперь рассмотрим пример более сложной обратной связи по постоянному току, назначение которой, однако, такое же, как и в отдельном каскаде: стабилизация режима транзисторов по отношению к температуре, допускам и другим факторам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
