Дьюб Динеш С. Электроника - схемы и анализ (2008) (1095413), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Часто провзводитеии транзисторов предоставляют 6-параметры транзистора только для схемы с ОЭ. Используя формулы преобразования, можно получить параметры транзистора для схем с ОК и ОБ через параметры схемы с ОЭ. Уравнения с 6-параметрами не всегда дают полные характеристики усилителя, и поэтому недостающие характеристики можно получить, проведя определенные рассуждения. Например, формула для входного импеданса схемы с ОЭ с 6-параметрами дают только импеданс, наблюдаемый на базе адьо, р Для вычисления полного импеданса следует отдельно учесть влияние резисторов смещения.
Аналогично, при вычислении коэффициента усиления по напряжению, следует отдельно выполнить расчет его изменения, учитывая конечное значение сопротивления источника сигнала. Дополнительная литература по теме 1. ТЬеск)оге Р. Вояаг1, Е1ес1гошс Пег)сея апе) С)гсп11я, 1)ш!дегва1 Воо)г ЯФаП, Хевд 1)е)Ь111988).
2. Ласоь М1цгпапп апг) СЬг)в$оя С. На)ка)в, ЬгФебга1ед1 Е1есягошся, МсСгав!- Н111 1пФегпаФюпа) ЕсИюп. Дайте определение Я-параметрам. 6.1. Дайте определение У-параметрам. Как реализовать условия короткого замыкания и холостого хода на пере- менном токе для схемы с биполярным транзистором? 6.3. Объясните трудности измерения, встречающиеся при измерении Я- и У-параметров с достаточной точностью в схеме с биполярным транзистором. Дайте определения и размерности Ь-параметров. 6.5. 6.6, Какие два из четырех Ь-параметров наиболее важны для анализа транзи- стора? Почему? Анализ схем прн помощи Уъ Я- или Ь-параметров применим только для линейных схем.
Объясните, почему. 6.7. Ь; и л! — оба представляют входной импеданс в системах Я- и Ь-параме- тров, но они не равны друг другу. Объясните, почему. 6.8. 6.9. Назовите характеристики усилителя. 6.10. Какие характеристики у усилителя с общим эмиттером? 6.1К Какие характеристики у усилителя с общим коллектором? 6 12. Дайте некоторые типичные применения усилителя с общим коллектором. 6.13. Усилитель с общей базой имеет наименьшее применение.
Объясните причины. Задачи Вычислить 1'-параметры схемы, представленной на рнс. 6.18. Ответ! Уп = 0,15 См, Уд! = — 0,05 См, ее! = — 0,05 См, 5де! = Одг См. Определить Ь-параметры схемы на рис. 6.19. Вопросы Зд !Вф Ответ! Ь! = ВдВеДВ! + В!), Ь, = ВдДВ! + В!), ЬГ = Вд/(В! + В2), Ьо = В! + В! + Вз!Ве(В! + В2) ~~~~90 Глава 6. Усилители малого сигнала и г-, р- и Ь-~араметары т! тг !! !2 20 Ом Вг Рис. 6.18 Рис. 6.19 6.3.
Чему равны Ь-параметры схемы на рис. 6.20? Оотеесг! Ьп = 10 кОм, Ьм = 1, Ьм = — 1, Ьгг = 0,2 х 10 г См, 6.4. Определить Ь-параметры схемы на рис. 6.21. Отаоета! Ь, = 3 кОм, Ь„= 1/2, Ьт = — 1/2, Ь = 1/6 мСм. т! — р тг т! тг 10 кОм — р- 6 кОм Рис. 6.21 Рис. 6.20 6.5. Найти коэффициент усиления по напряжению А„и входной импеданс усилителя Яо изобрагкенного на рис. 6.22. Ь-параметры транзистора: Ьт, = = 4,6 кОм, Ь/! = 140.
Влиянием Ьт и Ь, на А„и Я! можно пренебречь. Отаоесг! А„= 70, Я! = 4,12 кОм. 6.6. В спецификации на транзистор приведены следующие значения Ь-параметров: Ь„= 4 кОм, Ь/, = 100, Ь„= 2 х 10 и Ь„= 8 мкСм. Этот транзистор работает в схеме на рис. 6.23. Вычислить приблизительные значения коэффициентов усиления по напряжению и току, входной и выходной импеданс усилителя (пользуясь приблизительными формулами). Ос!вест! А, = 50, А, = 100, 2цр „! = 4 кОм, Вц, р! = 3,16 кОм, Ям„тт„,мм = 125 кОм, Яр1„„рт = 1,97 кОм. +10 В +12 В 120 К 60 1 мкФ Рис.
6.22 Рис. 6.23 3 9 19~) 6,7. В спецификации на транзистор приведены следующие значения Ь-параметров; Ьм = 2 кОм, 679 = 80, 6„, = 2 х 10 и Ь, = 8 мкСм. Вычислить значения коэффициентов передачи тока а и 19 и динамическое сопротивление эмиттера г,. Ошвеш: Д = 67, = 80, о = 67,)(1 + 67,) = 0,988, р, = Ь„/679 = 26 Ом. 6.8. Вычислить входной импеданс Яе и коэффициент усиления по напряжению усилителя на рис. 6.24.
6-параметры кремниевого транзистора в схеме: Ьм = 4 кОм, 679 = 120 (влиянием Ь„е и Ь„на А„и Я; можно пренебречь). Орлвеш: 8, = 16 кОм, А, = 20. +9 В +12 В У, в — ) ком -9 В Рис. 6.24 — 12 В Рис. 6.26 Ответ: Н = 200 Ом, А„= 30. 6.10. Транзистор в схеме эмиттерного повторителя (усилитель с ОК (рис. 6.26)) имеет следующие параметры: 6;е = 5 кОм, 679 ер 80.
Пользуясь приближенными формулами, вычислить коэффициент усиления по напряжению и входной импеданс усилителя 1подсказка: чтобы получить 61 и 67, усилителя с ОК, воспользуйтесь уравнениями 15.23) и (5.24)]. Ответ; А, 0,97, Х;пм991 = 160 кОм, Е,ы~р1 76 кОм, 6 11. Транзистор, показанный на схеме с общей базой рис. 6.27, имеет следующие 6-параметры: Ьм = 2 кОм, 67, = 100. Найти коэффициент усиления по напряжению и входной импеданс усилителя с ОБ. Ответ: А,. = 187,6, Е» р9 — 20 Ом. 6.9.
Транзистор в схеме усилителя на рис. 6.25 имеет следующие 6-параметры: 619 — — 4 кОм Ьуе = 120 Ьре = 2 5 и 10 ~ и Ьае = 10 мкСм. Каким должно быть сопротивление резистора В, чтобы коэффициент усиления по напряжению А„был около 10? Каким станет А„, если резистор Н тоже зашунтировать конденсатором? ~~~~Я2 Глава б. Усилители малого сигнала и г-, у- и Ь-параметры л15 В -1О В +1О В 12,5 кО кОм Ом 6 кОы Рис. 6.26 Рис.
6.22 ГЛАВА 7 ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В УСИЛИТЕЛЯХ Наличие отрицательной обратной связи в усилителях дает дополнитель- ные возможности для проектирования схем, улучшения их характери- стик. Отрицательная обратная связь облегчает подстройку схемы уси- лителя под конкретные требования. Темы, рассмотренные в этой главе: отрицательная и положителънал обратная связь; отрицательная обратная связь в усилителях; улучшение характеристик усилителя при помощи отрицательной обрат- ной связи; схемы с обратной связью и их анализ. 7.1. Введение Схемы, в которых входной сигнал не зависит от выходного, т.е. вход не связан с выходом, называют схемами без обратной связи.
Например, на рис. 7.1 изображен усилитель без обратной связи с коэффициентом усиления по напряжению А, входным и выходным напряжениями ел и ео. Из определения коэффициента усиления по напряжению А = оо/е, или ео = А сз. Рис. 7.1. Усилитель без обратной связи. А — коэффициент усиления усилителя без обратной связи (7.1) Флуктуации коэффициента усиления по напряжению А в электронных схемах вполне естественны. Коэффициент усиления может меняться, например, из-за температуры, старения элементов, замены транзистора, Флуктуаций питающего напряжения и т.д. При изменении коэффициента усиления, по какой бы причине это не случилось, оно сразу отразится 7 — 2ззо ~~~~94 Глаеа 7.
Обратная связь в усилителях на выходном напряжении оь. И согласно уравнению (7.1), Ье, = »."»А е,. (7.2) Это так, потому что входное напряжение о, ые зависит от га или от А. Отклонения подобного рода нежелательны, и усилители без обратыой связи в реальных ситуациях неприменимы. Для примера мы взяли усилитель напряжения. В действительыости А может быть и коэффициентом усиления по току или коэффициентом преобразования напряжения в ток — в зависимости от комбинаций входного и выходного сигывлов. Схему, которая содержит обратную связь (ОС), называют «схемой с обратной связью». В цепи обратной связи часть выходного сигнала, ыазываемая сигналом обратной связи су, смешивается с входным сигналом е, так, что вход усилителя становится зависимым от выхода.
Два вариаыта комбинаций сигнала еу с е» дают два типа обратной связи. а) Отрицательная обратная связь (ООС): при ООС сигыал обратной связи еу вычитается из входыого сигнала е„т. е. полярность сигыала еу противоположна полярности входного сигнала (разность фаз 180'). Разница между ними (с» — еу) называется сигналом ошибки, который усиливается и оказывает корректирующее воздействие для установления стабильыости. ООС используется в усилителях для улучшения их характеристик.
ООС будет дальше рассматриваться подробно. б) Положительная обратная связь (ПОС): при ПОС сигнал обратной связи еу и входной сигнал с«совпадают по фазе — они складываются и сигнал ошибки равен (е«+ с7). Выходыой и входной сигналы в этом случае увеличиваются, приводя к нестабильной ситуации, которая может вызвать колебания. Положительная обратнэл связь применяется в схемах генераторов электрических колебаний (колебания — это установившиеся периодические измеыения тока или напряжения). В линейных усилителях во всем диапазоне работы ПОС ые допускается, чтобы получить устойчивый нефлуктуирующий выходной сигнал.
Так как нас иытересует обратная связь в усилителях, мы ограничимся отрицательной обратной связью. ООС широко применяется в усилителях для: а) стабилизации общего коэффициента усиления, защиты его от влияния характеристик активных и пассивных элементов; б) снижения ыелинейных искажений; в) расширения частотного диапазона; г) модификации (увеличения или уменьшения) входного и выходного импедансов. 7.2. о уу бр г 1Д Основные недостатки отрицательной обратной связи: — она уменьшает общий коэффициент усилителя.
Это иногда приводит к необходимости дополнительных каскадов усиления; — схемы с ООС склонны к самовозбуждению. Это иногда требует применения дополнительных мер защиты прибора. 7.2. Основное уравнение обратной связи А = коэффициент усиления усилителя без ОС; В = коэффициент обратной связи или коэффициент передачи цепи обратной связи; ео = выходное напряжение; ее = напряжение сигнала ошибки; от = напряжение обратной связи. Рис. 7.2. Функциональная схема усилителя с обратной связью Усилитель с обратной связью 1 ! г ! ! Напишем соотношения между ними: го = Ае,; (7.3) се = ио — иу; (7.4) Вол (7.5) Ври записи уравнения (7.4) учтен знак отрицательной обратной связи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
