Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 10
Текст из файла (страница 10)
)7 = ! кОм. В каскаде нспоаь. занан кремнневый транзистор с Ьзрэъ 100. Решеннц ! Орнснтяровочное значение потснцнала базы, задаваемого дслнтелем )г!)72, и~=Ей,(н+г2) 10 3 103(7 103+3 103) 3 В. 2. Разность потенпналов на резисторе )!р (!по-(го — 0 7=3 — О?:. 2.3 В. 3. Искомое значенне тока коллектора ко 7эо (гио' !»а 4. Проверим выполнение условий !»»»»! во, (укэо > 1 ... 3 В: !во=(ко)йа»э~!.а'Ю В!00»" 23 мкл !а»рг»Е»!(Я1 1-)(2) 10 (У 1(Р 'гз ° 1!И) 1 мА ('кэо Е" (ко((» гэо)га 10 — 2,3 10-з. 10' — 2,3. !О з.
!О' . 3,4 В, т. е. условна 1„е„»! во, (гкэр> ! .. 5 В выполняются Пример 3.3. Определять в схеме рнс. 3.2. прн )!р = 1 кОм диапазон возможных вариаций О!к тока коллектора, еслн прн нзготовленнн сернп усплнтелей нс. пользована партня транзисторов со значеннямп тока ! Э, лерьащнмн в пределы !О ч ...! = 2 !О-ы А. Рещение. С помощью (34), приняв т 1, получаем йуц.— -(0,026)10з) !п(2.!О",*'10 и) !и мхА. 32. ПРИНПИПЫ И СХЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАДАННОГО ПОЛОЖЕНИЙ ИСХОДНОЙ РАБОЧЕЙ ТОЧКИ В КАСКАДЕ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОР! Типовое схемиое построение каскада на поленом транзисторе, обеспечивающее высокую стабильность и определенность положения ИРТ, приведено на рис. З.З,и.
Основным соотношением, на базе которого осугпествлястся ана. лиз на постоянном токе с помощью графических построений, ян. ,ляется соотношение и,п = и, — и. = (у„- у.д„, (3.5 с'ог и ос«с«ось «« Д Рнс. 3.3 про«с«'~6~«)а-««анже считается, что! ио =!со и поэтому для определения тб~!фф«у((ач-'достаточ«со найти ток истока. $$~)р«апис графиков ВЛХ проводится в соответствии с (3.5) нд:,.':.$(~~«)))«ст««сквозных характеристик транзистора, представляющий:::„'~((3«)(снмость выходного тока транзистора (тока стока Ус) от вх~;,нуапряжения (напряжения затвор — исток (/зи ). Выход««(«ё«4()3(унт«йение (/си тРанзисгора Должно выступать в этих характв)«))йо))(3)«Фх.'в качсстис параметра. 11о уч«пывая, что в полевом тр$щ~а«арЕ, работающем н линейном режиме, токи стока и истока ««:1«йй«~::а3еопеии зависят от разнос«и потенциалов между стоком««Е~~ф~ф!Нрн графической интерпретации сквозных характеристик ж«31~(((()«ф:: транзистора можно ограничиться использованием одной ха(айна() рйет н «н « .
!а«В()~$Фгст««учощнс графики и построения, папраплспныс на опрсдЮМйа)«.:::положен««я ИРТ в схем« рнс 3.3,а, представлены на РЖ~:;-;::-$)1«;б. Этн построшшя предполагают, ч«о в потоковой цепи тр$~$9~ура нключсн лш«ейный рсзис«ор )с„с ВЛХ рис 3.3, в, а на вайт~«ай«аНЗИСтОРа С ПОМОГЦЬЮ ДЕЛнтЕЛЯ РИ2 ПОДаН ПОтЕНЦИаЛ Уо. ТФ$~:"-:~есс" ения графика ВЛХ сквозной характеристики с отобрЯЯ~~(((ой иа ней в соответствии с (3.5) ВЛХ двухполюсника «с, оп)«й«хМнт нскомос полон«синс ИРТ, т.
е. зиачсиис тока /со и рази)«ра)3';:,:„'Ютен««иалов Узко выступающей и роли напряжения смещеа((~!м :В~1«а)т«трс««ный «рафнческий принцип опрсдслсния положения Ийо))!~!~~иМенил«и при нелинейном характере ВЛХ двухполюс««аМ~;:;Соответствующие построения для случая, когда в качестве сон)в)))о((«)«асния )с„««спользова««дяухполюсник с ВЛХ рис. 2.4, а, отм,"()(((а«к«пса рис. 3.3, 6 штриховой линней. Фф«~4 случаев определение поло«кения ИРТ удобно выполнить, не'М осе ' ~~Е".:,„~уувгая к графическим построениям, а используя формульные 43 : Ф':.'с',. описания хода ВЛХ, Так, сквозная ВЛ)( полового транзистора ! приемлсмой для пракпгкн точностью аппроксимирустся формулои Кс =-.(с(0) (! — и,„(и.,)з= [Д„(0) [ и„) (О[(! — Ц,НУСтш)т,(ЗО) где (с(0), Язг(0) — значения тока стока и крутизны транзистора при (/ э!!=0: (l„т — !!а!!ряжск!!с отсечки..5иачсиис иарамстроз дт!(О) и (Ус, приводится ь справочниках.
С их пот!о!и!по можгт быть выггислсио значсиис тока тс(0) по формуле Ус(0) —.= =д„(0) [К„[)2. Из (ЗЗ)) слсдусг, что абсолготнос значсиис попран!синя смси!ения [Узгг [, требуемое для обсспсчсния тока стока !со, может быть вычислено по формуле [ из!!о[ - [(:„,) [! — 1/2У„([„„(0)[СГ„,[[[= =' [ (Гш ! [! — )гУсо/Ус(О) [.
(3.7) ПРи этозг, Разность гготсициалон СГзгго отРицательна пРи иопользо ванно и каскадс транзистора с и-каналом и положительна ирз использовании транзистора с р-каналом. Пример 3 4. г(гп си пи рпс, 3 5,п, ор аип агкаипоа па гг-капапшюм транс~а второ КП-ЗЗО, опрсдс.шть зипчсиие резистора Ям обсспсчиваюшсс (со = 5 мД г устоиппь юггда (г!-:40 аОм, Я2=60 кОм, Е„=-10 В. Рсшснпс. 1. Согаасио спрааочимм дмикмм дзп транзистора КП-350 ддг" =.
= 20 тг Д! В, ! О,, ! - 2 В (Ггпа = 20 м А). 2. Орпсигирошшиос ассо потиос зиачсипс иапражсиип смсщсгггги согласи. (3.7) ! АЗ!„! г (! — ) ' ° !О",20 10 ' ! =2ШЗ В. Транзистор КП-350 — п-ааиазьпш(г, поэтому разность потогшпадов отрггггатсю,пг т. е. (l и!о —. — 2.5 В.
3. Зпачсипс токгмадаюгигй ра штстц иотсипиааов Оа Ея((2 (Я! ЛЗ) 1О".00. !О",(200.10': ЗОО !О*') 3 В. 4 Орпсигпропо и ос зпачг":ш ра ш ~сто потсппиааоа па резисторе !таас Ь" Г ЗИ С 3 -( — 2.5) — Г 5 В. 5. Псао п1с лш.сипс сопршич ~сиигг Яа импот,гг Зкзз,)0 =1,1 иО.. З.З. ОБОБП(ЕННАЯ ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА КАСКАДА ДЛЯ АНАЛИЗ! СГО Р15оты нд ПОстояпнОм токе '(асти из иосгошгиом токо транзистор по.!сосдииси к псточгги кам пгггаюггигх ггггнРг!жс!гг!й чсРс, элсгпричсскис цсии иоггыигсиг!ги сложно'*ти, цсии с сПцссгвспиым выходным сопротизггсиггсаг, па 44 да'чу Р )>с л а »» а) Л иру~к~ДЕ)лители, составленные из РсзистоРов с отиоситсльно высок<»!!~ф144Р»)тивлсиис)). В этом слУчвс )добио анализ Работы каскада игР! "' ',"аийом токе ос!виста))ять с йомойидо обобгцсииых эквива~ '"" ""''Х схем. прсдстйвлсйиыл иа рис.
3.4. В сх; мах Й<, Рм 11, Д': '~М;— :)ф» — полиыс сойротивлсиия иа йоетояииом токе ))сии, чисщгг~ф~~у~'::!Злтноц)сиь<о к ба.)с, э):и<геру, ).оллектору, затвору, истоку )г',:,~~~!~~' фв, Е.„Е„, Е„Е«, Е, — э><айвз)еи)иьгс )чточипки ЭДС, г)11~ф!фее))иыс к соответс)в)кидам вывод:>и траи шсторов и оирец" ' »<~4езивчсии)<> и йг)еициалов в точках 1, 2, 3 в релхимс лолостб' ',$4)1!а (ири о к;иочсш:ых о) схем трлн.,йс)орах). :; .яа!!)4)ощыо обобй'сивых:>кви)галситиых схем удобйо осущсствл)1~!~гвлиз воздсйст<йн дсстабилизиру>о)<<их факторов иа полоЖЕ~~~!Э!!4)Т в кащ вде, егедя в эти схемы соо)цй:тс ву<агцис гсисратсфф~!4~!гов и ЭДС, ирсдс<авлиойшс эквиваленты .)остабизи<зиру)о)ц1!'..л.а, 'оров, лсйствьс ко<орых иронляюгся в самом транзистора иа",;, ',"гмо от с)и мы <то и гиочсиия.
!( тв) ич фактораи,гля бипо- лФ...,,'.Хрзизисгора и;)е)кдс все!О Отиосятся следу)ой))<с три: иеопре~~фф))ость.з1ьэ рв)) ости иог< ицпалоз бш„. — э):и) гор 1<в"в йри цМф~!»аач<йи ) ш<а коз)лск)ора 1х), неопределенность ЛВ коэф- ФЩ!!!ф~Э исрсдачй тока базы В (В=1»„<1<» -(1<из), исойреггелеи';ч)х'обрг<п)ого ток«1,; ие!К хода Г)аза — ) ель)..< ~ь)). ф~Лейом тр, изистор«;)кз.с чо<)т оыгь сыд .и) ы -рь основ<)!)4Ф~Табилйи)р)<оигит фа),)орз) з)о исойрс.ь.<сивость )Ьзи раз'.еиц)алов шпвор — испи< !1зи) и !!!'г. и ои;сделпшость з))ч) „,В г))м кРУтишы 1)е )РзизистоРа, исоиРсдел<чшость Л1 э об„;...',"о тока 1,) й<рс: о ш с)ок — загн>р.
!!а рис. 35 иривелеиы Х,.„„...:;.'::,'иа которых дсс)абилиц)ругопи)е факторы представлены стиг)))~г г<ьсршор<ии >~<ха и иайрязи ийя, во>к)<о ц ийымй М .<раизьсгора ч сооть тети и с мсет ми ит де). гвия ,' ислеийыс неопределенности иарамстрон обусловлены как ~ЕХ-,,:„, 'Миссиям)г разбросом характеристик транзистора, так и тем- 45 Ряс.
З.4 акгг'ггг а) Рис. З.б пературиыми изменениями. происходящими в схеме уснлительноп каскада. Рассмотрим отдельно температурные воздействия на ха рактеристики транзнсторон. Отклонения А1 температуры от се номинального значения при водят к следующим изменениям характеристик транзисторов: для биполярного транзистора й(/вэ = 2,1 10 'йй; ЬВ =- В 0,005 И; йуок = Гак(ехрайа — Ц, для нолевого транзистора й(/зи=2.1 1О-зМ, адат= — 7 7 10 аетате' й7аэ =- 7 э (ех р ай а — ! ), где а=0,06 для кремниевых транзисторов и аж0,02 длн герман~и вых транзисторов.
Приведенные соотношения и схемы рис. 3.5 являются исхо.: ными при проведении анализа возможных вариаций токов !ко и й при конкретных схемных конфигурациях усилительных каскада Анализ базируется на пересчете всех источников нестабильности коллекторному нлн стоковому выводу транзистора. Методики эти пересчета и основные соотношения, связывающие характеристик нестабильности транзистора с нестабильностью положения ИР будут рассмотрены далее после вывода соответствующих форму для коэффициентов передачи сигнала в каскаде.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ !. Объясните, почему в схеме рис. Зхц а базовый ток гм практически остает неизменным при воздействии дестабилизирукнпих факторов, а также почему уа ванное свойство яваиется недостатком данной схемы. 43 .2 нзменення сопр х токон коллектор отнвлення а н эмнт- 3.2 изменения сопр остоянных токов кол отннлення лектора н ваемыс на область прнмсне- 2 выступает н рол и токоза- с.