Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 21
Текст из файла (страница 21)
При питании каскадов по параллельной схеме выходные ися~ каскадов по отношению к источникам питания образуют паразлельное соединение, а выходные токи каскадов обычно имшяг различающиеся значсиия. 11а рис. 6.2 приведены примеры такою построения схемы питания каскадов иа постоянном токе для дв1я транзисторных усилитслсй типа ОЭ вЂ” ОЭ. Схемы усилителей аргз низоваиы как тракты с иш>осредстненными межкаскадиыми свх зями.
При этом в схеме рис. 6.2,б осуществлено чередоваизг транзисторов по типу проводимости. Такое чередование позволяет обеспечить в миогокаскадных схемах с непосредственными мс>х; каскадными связями работу транзисторов в линейной области В12 при относительно невысоких значениях иапряжений источнико и" так ив. гп г д гтг ~у и 1 — — й и-о гл Рис.
6.2 :::;:,достоинствам непосредственных мсжкаскадных связей слс5Ьтнссти простоту ее реализации, отсутствие при ее использо"; низкочастотных искажений, возне>кипеть стабилизации реп работы иа постоянном токе усилительного тракта в целом охвата этого тракта общей петлей ООС. непосредственная широко используется в усилителях постоянного тока н в ана- х микросхемах ,'и.2.
Усилитипи с глльвлническими мцжклсклдными связями ',=,:аналоговых микросхемах и усилителях постоянного тока ':,: пспользуегся гальвапичссьая чежкаскадная связь, которая Ичнс от непосредственной предполагает включение в цепь , . кадиой связи специалыюй по~енциалопшшжающей схемы, ' смой схемой сдвига уровня (ССУ). Обычно в качестве ССУ 'зуют разнотипные цепи, прямо смещенные диоды или ста, оиы.
В отличие от непосредственной гальваническая меж' ивя связь обеспечивает отличие постоянного потенциала на ';:последрощего каскада от соответствующего выходного по",ла предшествующего на определенную величину, называсапряжснпем сдвига 1/, . ту схемы сдвига уровня стараются организовать таким об",„: чтобы она не влияла па прохождение сигнальных состав. а. Примеры простейших схемных построений, обладающих ыми свойствами, приведены на рис. 6.3. В них в роли гю'льносдвнгающего элемента использован стабилитрон И)Н ,.ренциальпос сопротивление стабилитрона пренебрежимо -,:;,р результате чего он практически не влияет на прохождсипс ;: ьиых составляющих. Более подробно принципы ор5анизацин гй 99 Ь Ряс.
6.3 Рнс. Ол схем сдвига уровня будут рассмотрены в главе, посвященной базовым схемиым конфигурациям, используемым при построения аналоговых микросхем. 6.2.3. КАСКАДЫ И ЦЕПИ С ЕМКОСТНОИ СВЯЗЬЮ Широкое применение находит емкостная связь, при которой в качестве элемента связи выступает конденсатор, называемый разделительным. Конденсатор разделяет каскады ио постоянному напряжению, объединяя их по переменной (сигнальной) составляющей. Этот вид межкаскадной связи применяется в усилителях переменного сигнала.
Существенным недостатком емкостной меж. каскадной свя. и является то, что в усилителях сигналов относительно невысоких час1от, в том числе и в усилителях звуковых частот, во избсзкание существенных низкочастотных искажений требуется использовать конденсаторы большой емкости, что делает невозможным исполнение усилительного тракта в виде микросхемы. Кроме ного, при построении усилительного тракта с использованием смьостпой связи невозможно повысить стабильность и определенность режимов работы его каскадов за счет охва1а тракта и целом соответствующей петлей ОС, так как в этом случае петля оказывается разомкнутой на постоянном токе внутри само|о усилительного тракта.
В то же время смкостныс мсжкаскадиыс связи часто организуются специально с целью обеспечения дополнительной фильтрации сипшлов в низкочастотной спектральной области. Частотные свойства типовой разделительной цепи определяются соотношением (4.! 2). 6.2зк ТРАНСФОРХ4АТОР11АЯ МЕЖКАСКАДНАЯ СВЯЗЬ Соединение двух участков сигнальной цепи с помощью трансформатора называется трансформаторной связью. К достоинству связи этого вида следует отнести то, что прн ее применении выбором коэффициента трансформации можно обеспечить оптимизацию значения нагрузки усилительного прибора н тем самым 1ОО * 'лизовать возможность получения предельных значений сш.- 'льной мощности, отдаваемой в нагрузку.
В связи с этим транс"'маторнос подключение нагрузки к выходной цспи транзистора ьзустся в оконечных каскадах усилителей ионтности, где уется получение больших сигнальных мощностей и высоких ' чений КПД. К недостаткам трансформаторной связи следует ,асти ее неширокую полосу пропускания (малое значение отно- ия верхней граничной частоты полосы яропускания к нижней), ' ьшие габаритные размеры трансформаторов, их массу и стои' ть. ';::.Пример использования трансформатора в качсстве элемента ' каскадной связи приведен на рнс.
6.4. Схема имеет типовое 'троепие на постоянном токе, соответствующее рис. 3.2, при этом тояппое напряжение па базу во втором каскаде вводится через "рнчпую обмотку трансформатора. 62.5. ОПТР011Ы КАК ЭЛЕМЕНТЫ МЕЖКАЕКАДНЫХ СВЯЗЕ16 И ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ РАЗВЯЗОК я.
;,"'В ряде случаев возникает потребность гальванической ра вязки ьных звеньев усилительного тракта. При этом широкое при- нне находит оптоэлектронная развязка, основанная иа вклю- 'ип в состав тракта оптрона. Пример такого схемного построс" прнвсден на рис. 6.5. Здесь светодиод И)2 выступает в роли бразоватсля ток — свет.
Преобразование имеет нелинейный н "пературно-зависимый характер, поэтому в схеме предусмот„а возможность охвата усилитсльного тракта петлей ООС, дсй- щсй как на постоянном, так и па переменном токе. В роли ника, осущсствляющсго преобразование светового излучения „'ек в этой петле, выступает один пз фотоднодов (фотодиод И)!). Е 'гы й д Рис. 6.6 1О1 Сигнальный ток иа икодс транзистора РТ2 образуется в резуль з атс прсобразоваан>! сист -- ток, осуществляемого с помо!цью фо тоднода )зс)З. Вес фогодиоды работают при обратиосмещснныз переходах, так как ири таком рсзкнмс оии облада!от наибольше» линейностью преобразования свет — ток, а также высокой чувствитсльиосзь!о и быстродействием. Разделяемые оптроиом участки тракта питаю!ся от различиыл источников Е„, н Е,ь чем обеспгчивастся ив!моек»ость осуществления полной гальванической развязки между разделяемыми )чистками тракта.
6.З. ТИПОВЫЕ МНОГО) РАНЗИСТОРНЫЕ СХЕМНЫЕ КОНизИГУРАЦИИ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАЙОВ 63.1 КАСКОЛ!10! СО11ДИ11Е1!!1Е ОЭ,ОВ Схсмиая организации аналоговых трактов и микросхем час!в базируется иа применении схемных пост)!осино. иъ|е!ощих и сеида основе типовую структуру, вклкзчазощ)ю несколько транзисторе к К конфигурация этого вида относитси каскодиос соединен»с рис. 6.1. Рассмотрим свойства этого соединения иа постояниоч и переменном тонах. При ор!аи!с!»~!ии работы этого соединения на постоянном токе применена свез!а последовательного пи!ниии каскадов. Выходные цепи каскадов ирн схсис последовательного питания образу!от совместно с источником питаю!цосе напри!кения единую после.юиатсльиую цсиь, в результате чего через оба транзистора протек»ют практически одинаковые коллекторно-эмиттериыс токи, к с. Тки!=)вн =:.Тквз Зиачсиис этих токов задаст каскад ОЭ, собран-; ный па транзисторе )тТ1, Схемыое построение каскада ОЭ на !ю., с!оянном токе соотвсгс!иует рис.
32. В нем в создании ток!зза-; дающсй разности потенциалов (.1„участвует резистор )с2, при ззои1 (Та=(уаз=- (Е+ — Е-)Й2!Я)+)т2+ )зЗ). Разность потенциалов на рс.; и и зисторс )с) определяет значение напряжения коллектор--эмиттср) в каскаде ОЭ, а иа резисторе )сЗ вЂ” напряжение источника питющв) для схемы ОБ. Пример 6.1. В схеме рвс. 6.1, а еареде.мть исзвдаме звачсвзв коздекзж»нн ' тиков и раз»остей ветс»иналов (7 кзм и Окав ва транзистор»а УГ! и 17з ар!~ Е„=- 13 В, )7! —. 7 кОм, )Г2 — 3 кОм, )73 5 кОч, )): — 200 Ом, )1, . ! юзв 1 Ат! „= 1ОО Реюеавс. 1.
Ток базового дезитези г„з=н„(Л! ° )Г2 Ю)=.1Ь/(7.16' 3 !Озиб.)вз)=! мА. 2. Товезадаюжав разнесть иетевималов и„-ид 7,77И..16 ' З !О" З В. Гпз Рис. В.г ;.й В соответствии с (3.2) и у<итывая что в схеме рис. 61, а в ролн ", <мя 17е выступает резистор Ии вычисляем значения рабочит токов т"' "'"' Ов )>Г) и )>т2. (км (кот<а((/лт — 0,7) /«э: (3 -0,7), ПР 2,3 т>А, ."4, Проиграем выполнимость условии /а,,»! с. Ллп этого нычпсляс<Ф >иаэс )тги а Наты, считзи, что (во= »ко "а< -> $.
ОПРСДСЛЯСМ ИСЛОМЫС ЭпаЧСПИЯ Ра>ИОСтеа ПОтенинаЛОН (>ива> И (7 < "'Ст ' (/кэ<«(/лт=/ (/.зат У>7, '0.7 — / )(а 5 О 7. 2.1 1О э 200=3.2 В. /а рис. 6.6 принсдеи другой вариант схсмиой оргаииза«а«'««иа "рнпиом токе каско)и>ого соединения О~-ьОБ. В отли'» «ис от ''рис. 6.1 оиа допускаст использование источников с «зо»4«>к »<жкс.::"помииалом п««та»ощсго иаира>копия, так как в псй пт»за"н адов ОЭ и ОБ осунд<ствлястся по параллельной схса>(с' кс приведен нарна>м с питяиисм от двух источии«<ов с ' зазсмэм базового вынода транзистора и схеме ОБ как иа пса<стони ;-'та < ' -р " о то> с Об<И й зок прот' а ц й ' И чсрсз .тор /(ет, раасн су>»з«с коллскторпого тока /ка> тра««зисто(т (ттсриого /э<в транзистора р72.
То«< чсрсз траиз««стс~~з 'у разность потсипналон иа резисторе /72, при этом 'Ъа — 0,7)///а<. Эмиттсриый ток /эвт зависит как от ««адс»Г «»" па 'пи«>. которо< создаст на рсзисторс //ст ток /и< 0 так и оз а' ОР" источника питания Е . !)ри этом /зв> =-( — Е и и / '1)<<т//<>ат. )!3 принсдснных соотиогпспнй следует, и<> тон: '« '(заппы между собой, ког,«з в«и<юзп«.нзся слсдуюн(сс >ансн((/ят — 0.7) I( — à — 0,7) =. К,>/оКа, при этом /и, —.. 0 7)//<а> 103 н! Рис. Вд Пример 6.2. для схемы рнс.
б.б определить гока 7ьм и !зсг в условиях, когда они одинаковы. а нарамстры схемы ныеют след»юшнс значения: И = 7 ксч!.: )(о! = 2 нОм, Е к+ = 1О В, Е„= — 5 В. Решение. 1. Вычисляем токозадаюшее напряжение (7ю для транзистора Г 1И (7я~ — Ев Г 772~(И ! Ю2)-:!О 3.10з!(7 1бх 1-3.10) ..3 В. 2 Находим искомые зпачсоня тонов !1м и Узсг.' 7„, =)з„, (и -0.7),77„ (3 — 0,7),2 ПР . 2,13 Л. 3. Определяем значение сопротивления )(ю, обсспечвваюшее равенство то!юа )ке~ и )зш'. )ею=)7с1(- Ел 0 7)(Стяг 0 7)=2 1оз! ( ") — 0,7ЦЗ 0,7)=3,7 нОм Эквивалентные схемы обоих каскодных соединений ОЭ вЂ” 06 для вариантов построения рнс, 6.! н 6.6 практически одинаковы в соотнетствуют схемам рпс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
